Question

【題目】鉬(Mo)是一種難熔稀有金屬，我國的鉬儲量居世界第二。鉬及其合金在冶金，農業(yè)、電器、化工、環(huán)保等方面有著廣泛的應用。

（1）Mo可被發(fā)煙硝酸氧化，產物MoOF4和MoO2F2物質的量比為1∶1，完成下列方程式：____Mo+____HF+____HNO3=____ MoO2F2+____ MoOF4+____NO2↑+____ _________

（2）已知：①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) ΔH1

②MoS2(s) +2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g) ΔH2

③2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3

則ΔH3 =_________（用含ΔH1、ΔH2的代數式表示），在反應③中若有0.2mol MoS2參加反應，則轉移電子_______________mol。

（3）密閉容器中用Na2CO3(S)作固硫劑，同時用一定量的氫氣還原輝鉬礦(MoS2)的原理是：MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH，實驗測得平衡時的有關變化曲線如圖所示：

①由圖可知，該反應的ΔH__0（填“>”或“<”）；P2__________0.1MPa（填“>”或“<”）。

②如果上述反應在體積不變的密閉容器中達平衡，下列說法錯誤的是______（選填編號）。

A.v正(H2)=v逆(H2O)

B.再加入MoS2，則H2轉化率增大

C.容器內氣體的密度不變時，一定達平衡狀態(tài)

D.容器內壓強不變時，一定達平衡狀態(tài)

③由圖可知M點時氫氣的平衡轉化率為____（計算結果保留0.1%）。

④平衡常數可用平衡分壓代替平衡濃度計算，氣體分壓=氣體總壓×物質的量分數。求圖中M點的平衡常數Kp=______(MPa)2

Answer 1

【答案】 2 6 12 1 1 12 9H2O △H1+2△H2 2.8 ＞ ＞ B 66.7% 0.01

【解析】（1）設生成MoOF4和MoO2F2均為1份，則消耗2份Mo，HF為6份，生成物應為H2O,設消耗硝酸為x份，生成水y份，則由物料平衡得3+x/2=y；3+y=x。解得x=12，y=9，所以方程式為2Mo+6HF+12HNO3= MoO2F2+ MoOF4+12NO2↑+6H2O；

（2）方程式②×2+方程式①=方程式③，所以ΔH3 =△H1+2△H2；反應中0.7molO2被還原，轉移電子2.8mol；

（3）①溫度越高，氫氣含量越少，則說明反應為吸熱反應，反應體系能量升高，故ΔH>0；

在相同溫度下，P2條件下氫氣含量大，說明此時反應向左進行，又方程式右端氣體體積較左端大，增大壓強會促進反應向左進行，則P2＞P1=0.1MPa；

②A. 反應大道平衡時，氫氣與水真氣體積相同，A正確；B. 加入MoS2相當于減少了氫氣的濃度，反應向左進行，氫氣轉化率下降，B錯誤；C. 容器內各種氣體的量不發(fā)生變化，則反應達到平衡，C正確；D. 同理，容器內氣體的總量不發(fā)生變化，說明反應沒有朝任何方向進行，反應達到平衡，D正確。故選擇B。

③ 方程式右端生成的氣體為3份，是由2份氫氣轉化，則氫氣的轉化率為：2/（1+2）=66.7%；

④設氫氣初始物質的量為x mol，則平衡時氫氣的物質的量為0.333x mol，由0.667x mol氫氣轉化生成0.333x molCO和0.667x mol水蒸氣，所以各物質的量分數分別為：n氫氣=0.25，nCO=0.25，n水蒸氣=0.5，所以Kp= (MPa)2