【題目】MoS2(輝鉬礦的主要成分)可用于制取鉬的化合物潤滑添加劑氫化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)的催化劑等;卮鹣铝袉栴}:

(1)反應(yīng)3MoS2+18HNO3+12HCl=3H2[MoO2Cl4]+18NO↑+6H2SO4+6H2O中,每溶解1mol MoS2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___________。

(2)已知:MoS2(s)= Mo(s)+S2(g) H1

S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) H2

2MoS(s)+7O2(g)=2MoO3 (s)+4SO2(g) H3

反應(yīng)2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的△H=___________(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示)。

(3)利用電解法可浸取輝鉬礦得到Na2MoO4Na2SO4溶液(裝置如圖所示)

①陰極的電極反應(yīng)式為______________________。

②一段時間后,電解液的pH___________ (增大”“減小不變”),MoO42-在電極___________(“A”“B”)附近生成。

③實際生產(chǎn)中,惰性電極A一般不選用石墨,而采用DSA惰性陽極(基層為TiO2,涂層為RuO2+IrO2),理由是_______________________

(4)用輝鉬礦冶煉Mo的反應(yīng)為

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

①該反應(yīng)的△H___________(“>”“<”)0;p1、p2p3按從小到大的順序為___________。

②在某恒容密閉容器中加入0.1 mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,一定溫度下發(fā)生上述反應(yīng),下列敘述說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________ (填標(biāo)號)。

a.v(H2)=v(CO)

b.氣體的密度不再隨時間變化

c.氣體的壓強(qiáng)不再隨時間變化

d單位時間內(nèi)斷裂HH鍵與斷裂HO鍵的數(shù)目相等

③在2L的恒溫恒容密閉容器中加入0.1 mol MoS20.2 mol Na2CO3、0.4molH2,在1100K時發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時恰好處于圖中A點,則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。

【答案】18mol H3-2H2-2H1 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 增大 A 陽極主要生成Cl2,還會生成O2,生成的O2會消耗石墨 > p1<p2<p3 bc 2.5×10-3(mol/L)2

【解析】

(1)在該反應(yīng)中元素的化合價發(fā)生變化的元素有Mo、SN,根據(jù)化合價升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算;

(2)根據(jù)蓋斯定律,將幾個熱化學(xué)方程式疊加,可得相應(yīng)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的反應(yīng)熱;

(3)陰極上發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)離子放電順序可得相應(yīng)的電極反應(yīng)式及每個電極的產(chǎn)物、溶液的酸堿性變化;根據(jù)陽極反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)分析陽極不使用石墨電極的原因;

(4)①根據(jù)壓強(qiáng)不變時H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系分析熱效應(yīng);再根據(jù)溫度不變時壓強(qiáng)與H2的轉(zhuǎn)化率分析幾個不同條件下的壓強(qiáng)大;

②根據(jù)平衡時任何物質(zhì)的濃度不變、任何物質(zhì)的含量不變、容器的密度不變等判斷平衡狀態(tài);

③根據(jù)H2的轉(zhuǎn)化率及加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,計算出各種物質(zhì)的平衡濃度,帶入平衡常數(shù)表達(dá)式可得化學(xué)平衡常數(shù)。

(1)在反應(yīng)中,Mo元素的化合價由反應(yīng)前MoS2中的+2價變?yōu)榉磻?yīng)后H2[MoO2Cl4]中的+6價,S元素的化合價由反應(yīng)前MoS2中的-1價變?yōu)榉磻?yīng)后H2SO4中的+6價, N元素的化合價由反應(yīng)前硝酸中的+5價變?yōu)榉磻?yīng)后NO中的+2價,每1mol MoS2發(fā)生反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為(6-2)+2×[6-(-1)]mol=18mol;

(2) MoS2(s)= Mo(s)+S2(g) H1 S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) H2

2MoS(s)+7O2(g)=2MoO3 (s)+4SO2(g) H3

根據(jù)蓋斯定律,將③-2×-2×①,整理可得反應(yīng)2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)H=H3-2H2-2H1

(3) ①該池為電解池,在陰極上溶液中H2O電離產(chǎn)生的H+獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-

②由于溶液中H+不斷放電,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以電解一段時間后,溶液的堿性增強(qiáng),pH不斷增大;溶液中 Cl-在陽極失去電子變?yōu)?/span>Cl2,Cl2具有氧化性,其水水反應(yīng)產(chǎn)生的HClO氧化性也非常強(qiáng),Cl2、HClOMoS2氧化為MoO42-,因此MoO42-在陽極A附近生成;

③在食鹽水溶液中含有的陰離子有Cl-、OH-Cl-失去電子產(chǎn)生Cl2,OH-也可能失去電子變?yōu)?/span>O2,生成的O2會與C在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體而不斷消耗石墨,所以陽極般不選用石墨,而采用DSA惰性陽極;

(4)①根據(jù)圖象可知:在壓強(qiáng)不變時,溫度升高,H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以H>0;由于反應(yīng)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),在其它條件不變時,增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,H2的轉(zhuǎn)化率降低,根據(jù)圖象可知H2的轉(zhuǎn)化率p1最大,p3時最小,說明壓強(qiáng)p3最大,p1最小,故壓強(qiáng)按從小到大的順序為:p1<p2<p3;

a.由于方程式中H2、CO的化學(xué)計量數(shù)不等,所以v(H2)=v(CO)時反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),a錯誤;

b.該反應(yīng)有固體參加反應(yīng),若氣體的密度不再隨時間變化,說明氣體質(zhì)量不變,由于容器的容積不變,所以可根據(jù)密度不變判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b正確;

c.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),若氣體的壓強(qiáng)不再隨時間變化,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),c正確;

d單位時間內(nèi)斷裂HH鍵與斷裂H—O鍵的數(shù)目相等,反應(yīng)逆向進(jìn)行,為處于平衡狀態(tài),d錯誤;

故合理選項是bc;

③反應(yīng)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) 2L容器內(nèi)進(jìn)行, 向其中加入0.1 mol MoS20.2 mol Na2CO3、0.4molH2,反應(yīng)開始時c(H2)=0.2mol/L;由于在1100℃時H2的轉(zhuǎn)化率是50%,所以平衡時,c(H2)=0.1mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的變化關(guān)系可知,平衡時n(CO)=0.05mol/Lc(H2O)=0.1mol/L,因此該溫度下的反應(yīng)平衡常數(shù)K=(mol/L)2=2.5×10-3(mol/L)2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,密閉容器中XY、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:

物質(zhì)

X

Y

Z

初始濃度/mol·L-1

0.1

0.2

0

平衡濃度/mol·L-1

0.05

0.05

0.1

下列說法錯誤的是:

A. 反應(yīng)達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50B. 反應(yīng)可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1600 C. 增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大 D. 改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol

據(jù)此回答以下問題:

(1)①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。

②根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律可知,對于該反應(yīng),溫度越高,其平衡常數(shù)的值越________。

(2)某溫度下,若把1 mol N2與3 mol H2置于體積為1L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,測得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為1/3,則該溫度下反應(yīng)的K的計算式=________(用分?jǐn)?shù)表示)。能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。

a.容器內(nèi)的密度保持不變

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.v(N2)=2v(NH3)

d.混合氣體中c(NH3)不變

(3)對于合成氨反應(yīng)而言,下列有關(guān)圖像一定正確的是(選填序號)________。

(4)相同溫度下,有恒容密閉容器A和恒壓密閉容器B,兩容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此時兩容器的體積相等。在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A中NH3的體積分?jǐn)?shù)為a,放出熱量Q1 kJ;B中NH3的體積分?jǐn)?shù)為b,放出熱量Q2 kJ。則:a________b(填“>”、“=”或“<”,下同),Q1________Q2,Q1________92.4。

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【題目】AB為原料合成E的路線如下。已知B的分子式為C2H2O3 ,可發(fā)生銀鏡反應(yīng)且具有酸性,回答下列問題:

(1)E中含氧官能團(tuán)的名稱為_____________________。

(2)A的名稱為_________。寫出B 發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。

(3)C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________,D→E的反應(yīng)類型是_____________

(4)寫出符合下列條件的C的所有同分異構(gòu)體(不考慮立體異構(gòu))的結(jié)構(gòu)簡式___________。

屬于羧酸類芳香化合物核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰

(5)設(shè)計由乙酸為起始原料制備OHC-COOH 的合成路線(無機(jī)原料任選)

CH3COOHClCH2COOH ________________________________________

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【題目】下列說法正確的是(  )

A. 風(fēng)力、化石燃料、太陽能都是一次能源B. 需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)

C. 斷開1molC-H鍵要放出一定的能量D. 燃煤發(fā)電是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能

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【題目】對于反應(yīng):4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(gH=-1200KJ/mol,溫度不同(T2>T1)其他條件相同時,下列圖像正確的是

A. A B. B C. C D. D

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【題目】鉍酸鈉( NaBiO3 )是一種難溶于水的強(qiáng)氧化劑,在鋼鐵工業(yè)中常用作錳元素的分析測定。某研究小組用浮選過的輝鉍礦(主要成分是Bi2S3,還含少量Bi2O3,SiO2等雜質(zhì))制備鉍酸鈉,其流程如下:

請回答下列問題:

(1)為了提高浸取中原料的浸出率,可以采取的措施是_________________(寫一種即可) 。

(2)“浸取時通常加入FeCl3溶液和濃鹽酸,向其中加入過量濃鹽酸的目的是_____,“濾渣”的成份是____________(填化學(xué)式)。

(3)“沉淀反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________

(4)“沉淀操作時,用氨水調(diào)節(jié)pH6,通過計算說明,此時溶液中的Bi3+是否完全沉淀:____________________(已知:Bi(OH)3的溶度積Ksp=3×10-32) 。

(5)“焙燒除了采用最佳的質(zhì)量比、合適的溫度外,你認(rèn)為還需要控制的條件是________。

(6)已知,在酸性溶液中NaBiO3Mn2+氧化為MnO4-。請出該反應(yīng)的離子方程式:__________

(7)某輝鉍礦中鉍元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.90%,若100噸該輝鉍礦完全用于生產(chǎn),共得到25.00NaBiO3,則產(chǎn)率是___________。

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【題目】使用容量瓶配制溶液時,由于操作不當(dāng),會引起誤差。下列情況會使所配溶液濃度偏低的是(

①用天平(使用游碼)稱量時,被稱量物與砝碼的位置放顛倒

②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌

③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水

④定容時,俯視容量瓶的刻度線

⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補加少量水,重新達(dá)到刻度線

A. ①②⑤B. ①③⑤C. ③④⑤D. ②③⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D四種物質(zhì)均易溶于水,分別按下列條件配成溶液,其中物質(zhì)的量濃度最大的是

A. 0.1 moL D物質(zhì)溶于100 mL 2.5 mol·L-1的D溶液中

B. 9.2 g B物質(zhì)(式量為46)溶于水配成100 mL溶液

C. 1.806×1023個C的分子溶于水配成100 mL溶液

D. 10 mL 5mol·L-1的A溶液加水配制成100 mL溶液

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