Question

辉钼矿（MoS₂）是钼最重要的矿物．图l是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1，2，3，…是炉层编号．580，600，610，…是各炉层的温度（℃）．图2给出了各炉层的固体物料的摩尔百分组成．已知：MoS₂焙烧生成1molMoO₃的反应热为△H₁=-1011KJ/mol，MoO₂氧化生成lmolMoO₃的反应热为△H₂=-154KJ/mol．试回答：

（l）辉铝矿焙烧生成MoO₃的反应中被氧化的元素是：

 

（填元素符号）；指出辉钼矿焙烧生成的尾气对环境的一种危害：

 

（2）第6炉层存在的固体物质分别是：

 

它们的物质的量之比是：

 

（3）辉钼矿焙烧生成MoO₃的热化学反应方程式是：

 

（4）图2表明，中间炉层（4--6）可能存在一种“固体+固体、固体+…”的反应，请写出该反应的化学方程式：

 

．
（5）通过（3）和（4）你能解释为什么中间炉层（4一6）的炉温比上下炉层的炉温低吗？

 

．

Answer 1

分析：（1）辉铝矿焙烧生成MoO₃的反应过程中是MoS₂和氧气反应生成二氧化硫和MoO₃，依据元素化合价升降分析反应中被氧化的元素；
（2）依据图象分析存在的固体物质；
（3）MoS₂焙烧是和氧气反应生成二氧化硫和1molMoO₃的反应热为△H₁=-1011KJ/mol，依据热化学方程式书写方法写出；
（4）图中曲线在4--6 变化趋势MoO₂是增大，MoS₂和MoO₃是反应物，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（5）依据辉钼矿焙烧生成MoO₃的热化学反应方程式和MoO₂氧化生成lmolMoO₃的反应的热化学方程式，根据盖斯定律计算得到4-6层反应的热化学方程式进行分析判断；

解答：解：（1）辉铝矿焙烧生成MoO₃的过程中是MoS₂和氧气反应生成二氧化硫和MoO₃，依据元素化合价升降分析反应中被氧化的元素，元素化合价升高的被氧化，反应中被氧化的元素是Mo和S；辉钼矿焙烧生成的尾气二氧化硫是对环境产生危害，二氧化硫是形成酸雨的主要来源；
故答案为：Mo和S，形成酸雨；
（2）分析图象可知第6层存在的固体物质分别为MoS₂、MoO₃、MoO₂，图象分析MoS₂、MoO₃、物质的量百分比为20%，MoO₂ 的物质的量百分比为60%，则MoS₂、MoO₃、MoO₂ 的物质的量之比=1：1：3；
故答案为：MoS₂、MoO₃、MoO₂，1：1：3；
（3）MoS₂焙烧生成1molMoO₃的反应热为△H₁=-1011KJ/mol，反应的热化学方程式为：MoS₂（s）+

7

2

O₂（g）=MoO₃（s）+2SO₂（g）△H=-1011KJ/mol；
故答案为：MoS₂（s）+

7

2

O₂（g）=MoO₃（s）+2SO₂（g）△H=-1011KJ/mol；
（4）图2表明，中间炉层（4--6）可能存在一种“固体+固体，依据图象变化减小的是反应物，增大的是生成物，反应的化学方程式为：MoS₂+6MoO₃=7MoO₂+2SO₂；
故答案为：MoS₂+6MoO₃=7MoO₂+2SO₂；
（5）由①MoS₂（s）+

7

2

O₂（g）=MoO₃（s）+2SO₂（g）△H=-1011KJ/mol和②MoO₂（s）+

1

2

O₂（g）=MoO₃（s）△H=-154KJ/mol
依据盖斯定律计算得到③MoO₂（s）+6MoO3（s）=7MoO2（s）+2SO2（g）△H=△H1-7△H2=67KJ/mol，焓变大于0，所以反应③是吸热反应，因为其发生在中间层，故炉温降低；
故答案为：由①MoS₂（s）+

7

2

O₂（g）=MoO₃（s）+2SO₂（g）△H=-1011KJ/mol和②MoO₂（s）+

1

2

O₂（g）=MoO₃（s）△H=-154KJ/mol
依据盖斯定律计算得到③MoO₂（s）+6MoO₃（s）=7MoO₂（s）+2SO₂（g）△H=△H₁-7△H₂=67KJ/mol，焓变大于0，所以反应③是吸热反应，因为其发生在中间层，故炉温降低．

点评：本题考查了图象分析，流程判断，热化学方程式的书写方法，盖斯定律的计算应用，题目难度中等．