Question

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

則ΔH3=__________（用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示）。

（2）密閉容器中用Na2CO3（S）作固硫劑，同時(shí)用一定量氫氣還原輝鉬礦（MoS2）的原理是：MoS2（s）+4H2（g）+2Na2CO3（s）Mo（s） +2CO（g）+4H2O（g）+2Na2S（s） ΔH，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)的有關(guān)變化曲線如圖所示：

①由圖可知，該反應(yīng)的ΔH______0（填“＞”或“＜”）；P2__________0.1MPa（填“＞”或“＜”）。

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

A.v正（H2）=v逆（H2O）

B.再加入MoS2，則H2轉(zhuǎn)化率增大

C.容器內(nèi)氣體的密度不變時(shí)，一定達(dá)平衡狀態(tài)

D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定達(dá)平衡狀態(tài)

③由圖可知M點(diǎn)時(shí)氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為________（計(jì)算結(jié)果保留0.1%）。

④平衡常數(shù)可用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，氣體分壓=氣體總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。求圖中M點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=______（MPa）2

Answer 1

【答案】△H1+2△H2 ＞ ＞ B 66.7% 0.01

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

（2）①溫度越高，氫氣含量越少，則說明反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；在相同溫度下，P2條件下氫氣含量大，說明此時(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行；

②根據(jù)變量不變達(dá)平衡進(jìn)行判斷；

③依據(jù)三段式計(jì)算；

④根據(jù)平衡常數(shù)的含義計(jì)算。

（1）已知：①2Mo（s）+3O2（g）=2MoO3（s） ΔH1

②MoS2（s） +2O2（g）=Mo（s）+2SO2（g） ΔH2

根據(jù)蓋斯定律，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溫度越高，氫氣含量越少，則說明反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)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(shí)反應(yīng)向左進(jìn)行，又方程式右端氣體體積較左端大，增大壓強(qiáng)會(huì)促進(jìn)反應(yīng)向左進(jìn)行，則P2＞P1=0.1MPa；

②A. 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，即v正（H2）=v逆（H2O），選項(xiàng)A正確；

B. 加入固體MoS2平衡不移動(dòng)，氫氣轉(zhuǎn)化率不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C. 容器內(nèi)氣體的質(zhì)量是變化的，而容器體積不變，因此容器內(nèi)氣體的密度不變時(shí)，一定達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)C正確；

D. 正反應(yīng)是氣體體積增大的可逆反應(yīng)，因此容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定達(dá)平衡狀態(tài)，選項(xiàng)D正確。

答案選B；

③設(shè)氫氣的起始量是1mol，則根據(jù)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

轉(zhuǎn)化量（mol） x 0.5x x

平衡量（mol） 1－x 0.5x x

則

解得x＝2/3，則氫氣的轉(zhuǎn)化率為：=66.7%；

④根據(jù)③中分析可知平衡時(shí)各物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為：氫氣：0.25，CO：0.25，水蒸氣：0.5，所以Kp==P12=0.01 (MPa)2。