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，而云南钼的产量又居中国首位。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）Mo可被发烟硝酸氧化，产物MoOF4和MoO2F2物质的量比为1:1，完成下列方程式：_____Mo+_____HF+_____HNO3=_____MoO2F2+_____MoOF4+_____NO2↑+__________

（2）已知：

①2Mo（s）+3O2（g）=2MoO3（s）△H1

②MoS2（s）+2O2（g）═Mo（s）+2SO2（g）△H2

③2MoS2（s）+7O2（g）═2MoO3（s）+4SO2（g）△H3

则ΔH3=_____(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示），在反应③中若有0.2molMoS2参加反应，则转移电子_________mol。

（3）密闭容器中用Na2CO3(s)作固硫剂，同时用一定量的氢气还原辉钼矿（MoS2）的原理为以下所示化学方程式MoS2（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到平衡，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，一定达到平衡状态

D.容器内压强不变时，一定达到平衡状态

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】2 6 12 1 1 12 9 H2O ΔH1+2ΔH2 2.8 > > B 66.7% 0.01

【解析】

（1）根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式；

（2）根据盖斯定律进行计算，2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)反应中Mo、S的化合价都升高，只有氧元素的化合价降低，2molMoS2消耗7molO2，转移28mol的电子；

（3）①有图可知，升高温度氢气的体积分数降低，说明平衡正向移动，正反应吸热，ΔH＞0；在相同的温度下，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；

②根据勒夏特列原理进行分析；

③根据三段式进行计算氢气的转化率；

④根据Kp的定义进行计算。

（1）根据元素守恒，有水生成，根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为：2Mo+6HF+12HNO3=MoO2F2+MoOF4+12NO2↑+9H2O，故答案为：2，6，12，1，1，12，9，H2O。

（2）①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) ΔH1，②MoS2(s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g) ΔH2，根据盖斯定律①+②×2得：2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3=ΔH1+2ΔH2，

2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)反应中Mo、S的化合价都升高，只有氧元素的化合价降低，2molMoS2消耗7molO2，转移28mol的电子，所以0.2molMoS2参加反应，则转移电子2.8mol，故答案为：ΔH1+2ΔH2，2.8。

（3）①有图可知，升高温度氢气的体积分数降低，说明平衡正向移动，正反应吸热，ΔH＞0；在相同的温度下，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，故答案为：＞，＞。

②A.达到平衡时，正逆反应速率相等，所以达到平衡时V正（H2）=V逆（H2O），故A正确；

B.MoS2是固体，再加入MoS2，平衡不移动，H2转化率不变，故B错误；

C.正反应气体质量增大，所以反应中气体密度增大，密度不变时，一定达到平衡状态，故C正确；

D.正反应气体物质的量增大，容器内压强是变量，所以容器内压强不变时，一定达到平衡状态，故D正确。

故答案为：B。

③

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

开始量（mol） a 0 0

转化量（mol） 4x 2x 4x

平衡量（mol） a-4x 2x 4x

（a-4x）/（a-4x+2x+4x）=0.25，解得a=6x，M点时氢气的平衡转化率为4x/6x×100%=66.7%，故答案为：66.7%。

④根据方程式H2、CO、H2O=2x：2x：4x，氢气的体积分数是25%，所以CO、H2O的体积分数分布是25%、50%，则Kp=(25%×1)2×(50%×0.1)4/(25%×0.1)4=0.01(MPa)2，故答案为：0.01。