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）。

（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】△H1+2△H2 ＞ ＞ B 66.7% 0.01

【解析】

（1）根据盖斯定律进行计算；

（2）①温度越高，氢气含量越少，则说明反应为吸热反应；在相同温度下，P2条件下氢气含量大，说明此时反应向左进行；

②根据变量不变达平衡进行判断；

③依据三段式计算；

④根据平衡常数的含义计算。

（1）已知：①2Mo（s）+3O2（g）=2MoO3（s） ΔH1

②MoS2（s） +2O2（g）=Mo（s）+2SO2（g） ΔH2

根据盖斯定律，由方程式②×2+方程式①得到方程式③2MoS2（s）+7O2（g）=2MoO3（s）+4SO2（g），所以ΔH3=△H1+2△H2；

（2）①温度越高，氢气含量越少，则说明反应为吸热反应，反应体系能量升高，故ΔH＞0；在相同温度下，P2条件下氢气含量大，说明此时反应向左进行，又方程式右端气体体积较左端大，增大压强会促进反应向左进行，则P2＞P1=0.1MPa；

②A. 反应达到平衡时正逆反应速率相等，即v正（H2）=v逆（H2O），选项A正确；

B. 加入固体MoS2平衡不移动，氢气转化率不变，选项B错误；

C. 容器内气体的质量是变化的，而容器体积不变，因此容器内气体的密度不变时，一定达平衡状态，选项C正确；

D. 正反应是气体体积增大的可逆反应，因此容器内压强不变时，一定达平衡状态，选项D正确。

答案选B；

③设氢气的起始量是1mol，则根据方程式可知

MoS2（s）+4H2（g）+2Na2CO3（s）Mo（s） +2CO（g）+4H2O（g）+2Na2S（s）

起始量（mol） 1 0 0

转化量（mol） x 0.5x x

平衡量（mol） 1－x 0.5x x

则

解得x＝2/3，则氢气的转化率为：=66.7%；

④根据③中分析可知平衡时各物质的量分数分别为：氢气：0.25，CO：0.25，水蒸气：0.5，所以Kp==P12=0.01 (MPa)2。