Question

【題目】鉬（Mo）是人體及動(dòng)植物必需的微量元素，且在芯片制作、藥物和醫(yī)學(xué)造影等方面也有重要作用。用輝鉬礦冶煉金屬鉬的某反應(yīng)：MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，該反應(yīng)中氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：

(1)Na2S的電子式為：____________。上述反應(yīng)的氣態(tài)反應(yīng)物和生成物中屬于極性分子的是____________（填寫(xiě)化學(xué)式）。舉出一個(gè)事實(shí)，說(shuō)明硫的非金屬性比碳強(qiáng)（用化學(xué)方程式表示）____________。

(2)寫(xiě)出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________。上述正反應(yīng)是____________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。

(3)1100℃，2L恒容密閉容器中，加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3、0.4molH2，反應(yīng)至20min時(shí)達(dá)到的平衡狀態(tài)恰好處于上圖中的A點(diǎn)。此過(guò)程中，用H2表示的平均速率為____________。其他條件一定時(shí)，B點(diǎn)的速率____________C點(diǎn)（填“大于”“等于”或“小于”），說(shuō)明理由：____________。

(4)A、B、C三點(diǎn)代表的平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的大小為：KA____________KB____________KC（填“大于”“等于”或“小于”），并說(shuō)明理由：____________。

Answer 1

【答案】． CO、H2O Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑ 吸熱 0.005mol/(Lmin) 大于 B、C點(diǎn)壓強(qiáng)不同，壓強(qiáng)越大，H2的轉(zhuǎn)化率越小，所以p3>p1，B點(diǎn)速率大于C點(diǎn) 小于 等于 平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，B、C點(diǎn)溫度相同，KB等于KC，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高，K值越大，KA小于KB

【解析】

(1)Na2S為離子化合物，由Na+和S2-構(gòu)成，由此可寫(xiě)出其電子式。上述反應(yīng)的氣態(tài)反應(yīng)物和生成物中共有H2、CO、H2O三種，分析可知哪些屬于極性分子。說(shuō)明硫的非金屬性比碳強(qiáng)，可利用強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)。

(2)反應(yīng)MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)中，H2、CO、H2O為氣體，可表示反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K，由H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線，可確定正反應(yīng)類型。

(3) A點(diǎn)，H2的轉(zhuǎn)化率為50%，由此可求出H2的物質(zhì)的量的變化量，用H2表示的平均速率。其他條件一定時(shí)，利用H2的平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系，可確定P1與P3的關(guān)系，由此確定B點(diǎn)的速率與C點(diǎn)的關(guān)系。

(4)分析得出A、B、C三點(diǎn)的溫度關(guān)系，上面分析得出正反應(yīng)的類型，由此可得出A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)關(guān)系。

(1)Na2S由Na+和S2-構(gòu)成，電子式為。上述反應(yīng)的氣態(tài)反應(yīng)物和生成物共有H2、CO、H2O三種，H2屬于非極性分子，屬于極性分子的是CO、H2O。可利用強(qiáng)酸制弱酸的原理說(shuō)明硫的非金屬性比碳強(qiáng)，即利用H2SO4與Na2CO3反應(yīng)，化學(xué)方程式為Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑。答案為：；CO、H2O；Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑；

(2)反應(yīng)MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)中，H2、CO、H2O為氣體，平衡常數(shù)表達(dá)式K=或?qū)懗?/span>。從曲線看，隨著溫度的不斷升高，H2的平衡轉(zhuǎn)化率不斷增大，則平衡正向移動(dòng)，所以上述正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。答案為：或；吸熱；

(3)1100℃，A點(diǎn)H2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則參加反應(yīng)的H2的物質(zhì)的量為0.2mol，此過(guò)程中，用H2表示的平均速率為=0.005mol/(Lmin)。因?yàn)榉磻?yīng)物氣體分子數(shù)小于生成物氣體分子數(shù)，所以壓強(qiáng)小，H2的平轉(zhuǎn)化率大，由此可得P1<P2<P3，其他條件一定時(shí)，B點(diǎn)的速率大于C點(diǎn)，理由是：B、C點(diǎn)壓強(qiáng)不同，壓強(qiáng)越大，H2的轉(zhuǎn)化率越小，所以p3>p1，B點(diǎn)速率大于C點(diǎn)。答案為：0.005mol/(Lmin)；大于；B、C點(diǎn)壓強(qiáng)不同，壓強(qiáng)越大，H2的轉(zhuǎn)化率越小，所以p3>p1，B點(diǎn)速率大于C點(diǎn)；

(4)平衡常數(shù)只受溫度影響，此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度高平衡常數(shù)大，溫度A<B=C，則平衡狀態(tài)的平衡常數(shù)的大小為：KA小于KB等于KC，理由是：平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，B、C點(diǎn)溫度相同，KB等于KC，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高，K值越大，KA小于KB。答案為：小于；等于；平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，B、C點(diǎn)溫度相同，KB等于KC，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高，K值越大，KA小于KB。