Question

【题目】钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界第二。钼及其合金在冶金，农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。

(1)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

则ΔH3 =________________（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示），在反应③中若有0.2mol MoS2参加反应，则转移电子_______________mol。

(2)密闭容器中用Na2CO3(S)作固硫剂，同时用一定量氢气还原辉钼矿(MoS2)的原理是：MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s) +2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH，实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示：

①由图可知，该反应的ΔH_____0（填“>”或“<”）；P2__________0.1MPa（填“>”或“<”）。

②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达平衡，下列说法错误的是______（选填编号）。

A.v正(H2)=v逆(H2O)

B.再加入MoS2，则H2转化率增大

C.容器内气体的密度不变时，一定达平衡状态

D.容器内压强不变时，一定达平衡状态

③由图可知M点时氢气的平衡转化率为________ （计算结果保留0.1%）。

④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×物质的量分数。求图中M点的平衡常数Kp=________________________(MPa)2

Answer 1

【答案】ΔH1+2ΔH2 2.8 ＞ ＞ Ｂ 66.7% 0.01

【解析】

根据盖斯定律、化合价变化、平衡移动原理、化学平衡状态的特征进行相关的分析，要注意结合图像中的信息。

(1)已知：①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)

②MoS2(s) +2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g)

③2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3

①+②2可得③，由盖斯定律可知，则ΔH3 =ΔH1+2ΔH2。在反应③中只有O2是氧化剂，O元素从0价降到-2价，电子转移的数目为28e-，若有0.2mol MoS2参加反应，则转移电子2.8mol。

(2)①由图可知，在相同的压强下，反应物氢气的体积分数随温度的升高而减小，故该反应为吸热反应，该反应的ΔH＞0；该反应为气体分子数增大的反应，在相同温度下，压强越小，氢气的转化率越大，则氢气的体积分数越小，故P2＞0.1MPa。

②A.v正(H2)=v逆(H2O)，能表示正反应速率和逆反应速率相等，A正确；

B.再加入MoS2不能改变其浓度，故不能使平衡发生移动，则H2转化率不变，B不正确；

C.反应前后的气体分子数不等，故当容器内气体的密度不变时，一定达平衡状态，C正确；

D. 反应前后的气体分子数不等，容器内压强不变时，一定达平衡状态

综上所述，说法错误的是B。

③由图可知M点时氢气的体积分数为25%，设氢气的起始量为4mol，转化率为α，则氢氢气的变化量为4αmol，CO和H2O的变化量分别为2αmol和4αmol，三者的平衡量分别为（4-4α）mol、2αmol和4αmol，则有，解之得α=，故平衡转化率为66.7%。

④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×物质的量分数。M点的压强为0.1MPa，平衡混合物中，H2(g)、CO(g)、H2O(g)的体积分数分别为0.25、0.25、0.5，M点的平衡常数Kp=(MPa)2=0.01(MPa)2。