Question

【題目】三氧化鉬（MoO3）是石油工業中常用的催化劑，也是瓷軸藥的顏料，該物質常使用輝鉬礦（主要成分為MoS2）通過一定條件來制備。回答下列相關問題：

（1）已知：①MoS2（s）Mo（s）+S2（g） △H1

②S2（g）+2O2（g）2SO2（g） △H2

③2Mo（s）+3O2（g）2MoO3（s） △H3

則2MoS2（s）+7O2（g）2MoO3（s）+4SO2（g）的△H=___（用含△H1、△H2、△H3的代數式表示）。

（2）若在恒溫恒容條件下，僅發生反應MoS2（s）Mo（s）+S2（g）

①下列說法正確的是___（填字母）。

a.氣體的密度不變，則反應一定達到了平衡狀態

b.氣體的相對分子質量不變，反應不一定處于平衡狀態

c.增加MoS2的量，平衡正向移動

②達到平衡時S2（g）的濃度為1.4molL-1，充入一定量的S2（g），反應再次達到平衡，S2（g）濃度____（填“＞”“＜”或“=”）1.4molL-1。

（3）在2L恒容密閉容器中充入1.0molS2（g）和1.5molO2（g），若僅發生反應：S2（g）+2O2（g）2SO2（g），5min后反應達到平衡，此時容器壓強為起始時的80%，則0～5min內，S2（g）的反應速率為____molL-1min-1。

（4）在恒容密閉容器中，加入足量的MoS2和O2，僅發生反應：2MoS2（s）+7O2（g）2MoO3（s）+4SO2（g） △H。測得氧氣的平衡轉化率與起始壓強、溫度的關系如圖所示。

①△H____（填“＞”“＜”或“=”）0；比較p1、p2、p3的大小：___。

②若初始時通入7.0molO2，P2為7.0kPa，則A點平衡常數Kp=___（用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計算，分壓=總壓×氣體的物質的量分數，寫出計算式即可）。壓強為p1，溫度為1100K時，平衡常數Kp′___（填“＞”“＜”或“=”）Kp。

Answer 1

【答案】△H=2△H1+2△H2+△H3 ab = 0.05 molL-1min-1 < P1>P2>P3 >

【解析】

（1）可以利用蓋斯定律進行推導；

（2）①選擇可判斷平衡狀態的物理量要滿足在平衡之前是可變量②本題因為平衡常數的表達式恰好是S2濃度的形式，可根據溫度不變，K不變的方法來解決；

（3）在恒容條件下，起始與平衡時氣體的壓強比等于氣體的物質的量比，來求出S2的消耗量；

（4）壓強一定時，隨著升高溫度O2的轉化率下降，可根據移動方向來判斷；對于平衡常數的計算，要根據三段式算出平衡時各個氣體的物質的量，再根據信息列出常數表達式。

（1）①MoS2（s）Mo（s）+S2（g） △H1

②S2（g）+2O2（g）2SO2（g） △H2

③2Mo（s）+3O2（g）2MoO3（s） △H3

將方程式2×①+2×②+③得方程式2MoS2（s）+7O2（g）2MoO3（s）+4SO2（g），

△H=2△H1+2△H2+△H3；

答案為：△H=2△H1+2△H2+△H3；

（2）①恒溫恒容條件下，反應MoS2（s）Mo（s）+S2（g），是個氣體分子數增多的反應。對于a，根據，在反應的進行過程中，氣體的質量不斷增大，即m不斷增大，恒容條件，即V不變，不斷增大，當平衡時m不變，不再變化，所以可以作為平衡依據；對于b，因為氣體只有S2，所以反應開始后氣體的相對分子質量一直是S2的相對分子質量，因此反應無論平平衡或不平衡均是S2的相對分子質量，b正確；對于c，MoS2是固體，不影響平衡移動，c錯誤。綜合所述選a和b。

②根據,因為溫度不變，K值不變，所以再次平衡時 ；

（3）設達到平衡時消耗的S2物質的量為x，根據三段式可列出：

在恒容條件下，起始與平衡時氣體的壓強比等于氣體的物質的量比，即

解得

（4）①根據圖知，壓強一定時，隨著升高溫度O2的轉化率下降，說明升高溫度平衡逆向移動，而升高溫度平衡向吸熱方向移動，因此逆向反應是吸熱反應，那么正向反應是放熱反應，△H<0；該反應的正反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應，因此增大壓強平衡正向移動，則壓強越高，氧氣的轉化率越高，故；

②已知A點的O2的轉化率為50%，轉化的氧氣為，可列出三段式如下：

反應后氣體的總物質的量為：n(總)=n(O2)+n(SO2)=3.5mol+2.0mol=5.5mol，；該反應△H<0，則溫度越高越小，與壓強無關，因此。