Question

【題目】鉬（Mo）是一種難熔稀有金屬，我國的鉬儲量居世界第二，而云南鉬的產量又居中國首位。鉬及其合金在冶金、農業、電器、化工、環保等方面有著廣泛的應用。

（1）Mo可被發煙硝酸氧化，產物MoOF4和MoO2F2物質的量比為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

則ΔH3=_____(用含ΔH1、ΔH2的代數式表示），在反應③中若有0.2molMoS2參加反應，則轉移電子_________mol。

（3）密閉容器中用Na2CO3(s)作固硫劑，同時用一定量的氫氣還原輝鉬礦（MoS2）的原理為以下所示化學方程式MoS2（s）+4H2（g）+2Na2CO3（s）═Mo（s）+2CO（g）+4H2O（g）+2Na2S（s）△H

實驗測得平衡時的有關變化曲線如圖所示：

①由圖可知，該反應的ΔH_____0（填“＞”或“＜”）；P2_____0.1MPa（填“＞”或“＜”）。

②如果上述反應在體積不變的密閉容器中達到平衡，下列說法錯誤的是_____選填編號）

A.V正（H2）=V逆（H2O）

B.再加入MoS2，則H2轉化率增大

C.容器內氣體的密度不變時，一定達到平衡狀態

D.容器內壓強不變時，一定達到平衡狀態

③由圖可知M點時氫氣的平衡轉化率為_____（計算結果保留0.1%）。

④平衡常數可用平衡分壓代替平衡濃度計算，氣體分壓=氣體總壓×物質的量分數。求圖中M點的平衡常數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）根據得失電子守恒、元素守恒配平方程式；

（2）根據蓋斯定律進行計算，2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)反應中Mo、S的化合價都升高，只有氧元素的化合價降低，2molMoS2消耗7molO2，轉移28mol的電子；

（3）①有圖可知，升高溫度氫氣的體積分數降低，說明平衡正向移動，正反應吸熱，ΔH＞0；在相同的溫度下，P2條件下氫氣含量大，說明此時反應向左進行，又方程式右端氣體體積較左端大，增大壓強會促進反應向左進行，則P2＞P1=0.1MPa；

②根據勒夏特列原理進行分析；

③根據三段式進行計算氫氣的轉化率；

④根據Kp的定義進行計算。

（1）根據元素守恒，有水生成，根據得失電子守恒、元素守恒配平方程式為：2Mo+6HF+12HNO3=MoO2F2+MoOF4+12NO2↑+9H2O，故答案為：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，根據蓋斯定律①+②×2得：2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3=ΔH1+2ΔH2，

2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)反應中Mo、S的化合價都升高，只有氧元素的化合價降低，2molMoS2消耗7molO2，轉移28mol的電子，所以0.2molMoS2參加反應，則轉移電子2.8mol，故答案為：ΔH1+2ΔH2，2.8。

（3）①有圖可知，升高溫度氫氣的體積分數降低，說明平衡正向移動，正反應吸熱，ΔH＞0；在相同的溫度下，P2條件下氫氣含量大，說明此時反應向左進行，又方程式右端氣體體積較左端大，增大壓強會促進反應向左進行，則P2＞P1=0.1MPa，故答案為：＞，＞。

②A.達到平衡時，正逆反應速率相等，所以達到平衡時V正（H2）=V逆（H2O），故A正確；

B.MoS2是固體，再加入MoS2，平衡不移動，H2轉化率不變，故B錯誤；

C.正反應氣體質量增大，所以反應中氣體密度增大，密度不變時，一定達到平衡狀態，故C正確；

D.正反應氣體物質的量增大，容器內壓強是變量，所以容器內壓強不變時，一定達到平衡狀態，故D正確。

故答案為：B。

③

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

開始量（mol） a 0 0

轉化量（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點時氫氣的平衡轉化率為4x/6x×100%=66.7%，故答案為：66.7%。

④根據方程式H2、CO、H2O=2x：2x：4x，氫氣的體積分數是25%，所以CO、H2O的體積分數分布是25%、50%，則Kp=(25%×1)2×(50%×0.1)4/(25%×0.1)4=0.01(MPa)2，故答案為：0.01。