Question

【題目】鉬及其合金在冶金、環(huán)保和航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。

(1)Mo可被發(fā)煙硝酸及氫氟酸氧化為MoO2F2和MoOF4（少量），硝酸本身被還原為NO2,則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________

(2)已知：2Mo(s)+3O2(g)==2MoO3(s）△H1 ;

2MoS2（s)+ 7O2(g)= 2MoO3(s)+4SO2（g）△H2 ;

MoS2（s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2 (g）△H3

則△H3=_______（用含△Hl、△H2的代數(shù)式表示）。

(3)電氧化法提純鉬的原理：將輝鉬礦（MoS2）放入裝有食鹽水的電解槽中，用惰性電極電解，MoS2被氧化為MoO42-和SO42-。

① 輝鉬礦應(yīng)放入電解槽的__________（填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”）。

② 陰極的電極反應(yīng)式為______________。

(4)碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoOS2（s)+4H2(g) +2Na2CO3（s）MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s）△H，實驗測得平衡時的有關(guān)變化曲線如圖所示。

① 由圖l可知，該反應(yīng)△H___（填“>”或“<”）0，p1、p2、p3由大到小的順序為____。

② 由圖2可知，A點時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為____。

③ B點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)）(MPa)2 。

Answer 1

【答案】 6：1 1/2△H2-1/2△H1 陽極區(qū) 2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑) > p3>p2>p1 50% 0.01

【解析】(1) Mo可被發(fā)煙硝酸及氫氟酸氧化為MoO2F2和MoOF4（少量），硝酸本身被還原為NO2，Mo從0價升高為+6價，N元素從+5價降為+4價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6:1；

(2）已知：①2Mo(s)+3O2(g)==2MoO3(s）△H1；②2MoS2（s)+ 7O2(g)= 2MoO3(s)+4SO2（g）△H2 ；根據(jù)蓋斯定律，MoS2（s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2 (g）可由②× -①×得，則△H3=（△H2 ）× -（△H1）×=（△H2 -△H1）；

(3）① MoS2被氧化為MoO42-和SO42-，電解池的陽極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，則輝鉬礦應(yīng)放入電解槽的陽極區(qū)；

② 陰極發(fā)生還原反應(yīng)，是水電離的H+得電子還原為氫氣，電極反應(yīng)式為 2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；

(4）① 由圖l可知，氫氣的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而升高，說明溫度升高平衡正向移動，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即該反應(yīng)△H<0，在恒溫條件下，增大壓強平衡逆向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率應(yīng)降低，則由圖示可知p1、p2、p3由大到小的順序為p3>p2>p1 ；

② MoOS2（s)+4H2(g)+2Na2CO3（s）MO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s）

設(shè)A點時混合氣體的總物質(zhì)的量為1mol，則H2的物質(zhì)的量為0.4mol，H2O(g)的物質(zhì)的量為0.4mol，則變化的H2的物質(zhì)的量為0.4mol，A點時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=50%；

③B點時H2、CO的體積分數(shù)均為25%=0.25，則H2O(g)的體積分數(shù)為0.5，B點對應(yīng)的平衡常數(shù)K===0.01。