Question

【题目】钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。

(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为MoO2F2和MoOF4（少量），硝酸本身被还原为NO2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________

(2)已知：2Mo(s)+3O2(g)==2MoO3(s）△H1 ;

2MoS2（s)+ 7O2(g)= 2MoO3(s)+4SO2（g）△H2 ;

MoS2（s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2 (g）△H3

则△H3=_______（用含△Hl、△H2的代数式表示）。

(3)电氧化法提纯钼的原理：将辉钼矿（MoS2）放入装有食盐水的电解槽中，用惰性电极电解，MoS2被氧化为MoO42-和SO42-。

① 辉钼矿应放入电解槽的__________（填“阴极区”或“阳极区”）。

② 阴极的电极反应式为______________。

(4)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoOS2（s)+4H2(g) +2Na2CO3（s）MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s）△H，实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。

① 由图l可知，该反应△H___（填“>”或“<”）0，p1、p2、p3由大到小的顺序为____。

② 由图2可知，A点时H2的平衡转化率为____。

③ B点对应的平衡常数K=_______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）(MPa)2 。

Answer 1

【答案】 6：1 1/2△H2-1/2△H1 阳极区 2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑) > p3>p2>p1 50% 0.01

【解析】(1) Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为MoO2F2和MoOF4（少量），硝酸本身被还原为NO2，Mo从0价升高为+6价，N元素从+5价降为+4价，根据电子转移守恒，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1；

(2）已知：①2Mo(s)+3O2(g)==2MoO3(s）△H1；②2MoS2（s)+ 7O2(g)= 2MoO3(s)+4SO2（g）△H2 ；根据盖斯定律，MoS2（s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2 (g）可由②× -①×得，则△H3=（△H2 ）× -（△H1）×=（△H2 -△H1）；

(3）① MoS2被氧化为MoO42-和SO42-，电解池的阳极区发生氧化反应，则辉钼矿应放入电解槽的阳极区；

② 阴极发生还原反应，是水电离的H+得电子还原为氢气，电极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；

(4）① 由图l可知，氢气的转化率随温度升高而升高，说明温度升高平衡正向移动，即正反应为吸热反应，即该反应△H<0，在恒温条件下，增大压强平衡逆向移动，氢气的转化率应降低，则由图示可知p1、p2、p3由大到小的顺序为p3>p2>p1 ；

② MoOS2（s)+4H2(g)+2Na2CO3（s）MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s）

设A点时混合气体的总物质的量为1mol，则H2的物质的量为0.4mol，H2O(g)的物质的量为0.4mol，则变化的H2的物质的量为0.4mol，A点时H2的平衡转化率为×100%=50%；

③B点时H2、CO的体积分数均为25%=0.25，则H2O(g)的体积分数为0.5，B点对应的平衡常数K===0.01。