Question

【題目】三氧化鉬（MoO3）是石油工業(yè)中常用的催化劑，也是瓷軸藥的顏料，該物質(zhì)常使用輝鉬礦（主要成分為MoS2）通過(guò)一定條件來(lái)制備。回答下列相關(guān)問(wèn)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(shù)式表示）。

（2）若在恒溫恒容條件下，僅發(fā)生反應(yīng)MoS2（s）Mo（s）+S2（g）

①下列說(shuō)法正確的是___（填字母）。

a.氣體的密度不變，則反應(yīng)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)

b.氣體的相對(duì)分子質(zhì)量不變，反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài)

c.增加MoS2的量，平衡正向移動(dòng)

②達(dá)到平衡時(shí)S2（g）的濃度為1.4molL-1，充入一定量的S2（g），反應(yīng)再次達(dá)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(fā)生反應(yīng)：S2（g）+2O2（g）2SO2（g），5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)容器壓強(qiáng)為起始時(shí)的80%，則0～5min內(nèi)，S2（g）的反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)：2MoS2（s）+7O2（g）2MoO3（s）+4SO2（g） △H。測(cè)得氧氣的平衡轉(zhuǎn)化率與起始?jí)簭?qiáng)、溫度的關(guān)系如圖所示。

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

②若初始時(shí)通入7.0molO2，P2為7.0kPa，則A點(diǎn)平衡常數(shù)Kp=___（用氣體平衡分壓代替氣體平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，寫出計(jì)算式即可）。壓強(qiáng)為p1，溫度為1100K時(shí)，平衡常數(shù)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(jìn)行推導(dǎo)；

（2）①選擇可判斷平衡狀態(tài)的物理量要滿足在平衡之前是可變量②本題因?yàn)槠胶獬��?shù)的表達(dá)式恰好是S2濃度的形式，可根據(jù)溫度不變，K不變的方法來(lái)解決；

（3）在恒容條件下，起始與平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量比，來(lái)求出S2的消耗量；

（4）壓強(qiáng)一定時(shí)，隨著升高溫度O2的轉(zhuǎn)化率下降，可根據(jù)移動(dòng)方向來(lái)判斷；對(duì)于平衡常數(shù)的計(jì)算，要根據(jù)三段式算出平衡時(shí)各個(gè)氣體的物質(zhì)的量，再根據(jù)信息列出常數(shù)表達(dá)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(yīng)MoS2（s）Mo（s）+S2（g），是個(gè)氣體分子數(shù)增多的反應(yīng)。對(duì)于a，根據(jù)，在反應(yīng)的進(jìn)行過(guò)程中，氣體的質(zhì)量不斷增大，即m不斷增大，恒容條件，即V不變，不斷增大，當(dāng)平衡時(shí)m不變，不再變化，所以可以作為平衡依據(jù)；對(duì)于b，因?yàn)闅怏w只有S2，所以反應(yīng)開(kāi)始后氣體的相對(duì)分子質(zhì)量一直是S2的相對(duì)分子質(zhì)量，因此反應(yīng)無(wú)論平平衡或不平衡均是S2的相對(duì)分子質(zhì)量，b正確；對(duì)于c，MoS2是固體，不影響平衡移動(dòng)，c錯(cuò)誤。綜合所述選a和b。

②根據(jù),因?yàn)闇囟炔蛔�，K值不變，所以再次平衡時(shí) ；

（3）設(shè)達(dá)到平衡時(shí)消耗的S2物質(zhì)的量為x，根據(jù)三段式可列出：

在恒容條件下，起始與平衡時(shí)氣體的壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量比，即

解得

（4）①根據(jù)圖知，壓強(qiáng)一定時(shí)，隨著升高溫度O2的轉(zhuǎn)化率下降，說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，而升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)，因此逆向反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，那么正向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，△H<0；該反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，因此增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，則壓強(qiáng)越高，氧氣的轉(zhuǎn)化率越高，故；

②已知A點(diǎn)的O2的轉(zhuǎn)化率為50%，轉(zhuǎn)化的氧氣為，可列出三段式如下：

反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為：n(總)=n(O2)+n(SO2)=3.5mol+2.0mol=5.5mol，；該反應(yīng)△H<0，則溫度越高越小，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，因此。