【题目】MoS2(辉钼矿的主要成分)可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题:
(1)反应3MoS2+18HNO3+12HCl=3H2[MoO2Cl4]+18NO↑+6H2SO4+6H2O中,每溶解1mol MoS2,转移电子的物质的量为___________。
(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
反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的△H=___________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(3)利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液(装置如图所示)。
①阴极的电极反应式为______________________。
②一段时间后,电解液的pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”),MoO42-在电极___________(填“A”或“B”)附近生成。
③实际生产中,惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO2+IrO2),理由是_______________________。
(4)用辉钼矿冶炼Mo的反应为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H。
①该反应的△H___________(填“>”或“<”)0;p1、p2、p3按从小到大的顺序为___________。
②在某恒容密闭容器中加入0.1 mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,一定温度下发生上述反应,下列叙述说明反应已达到平衡状态的是____________ (填标号)。
a.v正(H2)=v逆(CO)
b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化
d单位时间内断裂H一H键与断裂H—O键的数目相等
③在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4molH2,在1100K时发生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为___________。
【答案】18mol △H3-2△H2-2△H1 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 增大 A 阳极主要生成Cl2,还会生成O2,生成的O2会消耗石墨 > p1<p2<p3 bc 2.5×10-3(mol/L)2
【解析】
(1)在该反应中元素的化合价发生变化的元素有Mo、S、N,根据化合价升降总数等于反应过程中电子转移数目计算;
(2)根据盖斯定律,将几个热化学方程式叠加,可得相应反应的热化学方程式的反应热;
(3)阴极上发生还原反应,阳极发生氧化反应,根据离子放电顺序可得相应的电极反应式及每个电极的产物、溶液的酸碱性变化;根据阳极反应产物的性质分析阳极不使用石墨电极的原因;
(4)①根据压强不变时H2的平衡转化率与温度的关系分析热效应;再根据温度不变时压强与H2的转化率分析几个不同条件下的压强大小;
②根据平衡时任何物质的浓度不变、任何物质的含量不变、容器的密度不变等判断平衡状态;
③根据H2的转化率及加入物质的物质的量,计算出各种物质的平衡浓度,带入平衡常数表达式可得化学平衡常数。
(1)在反应中,Mo元素的化合价由反应前MoS2中的+2价变为反应后H2[MoO2Cl4]中的+6价,S元素的化合价由反应前MoS2中的-1价变为反应后H2SO4中的+6价, N元素的化合价由反应前硝酸中的+5价变为反应后NO中的+2价,每1mol MoS2发生反应,电子转移的物质的量为(6-2)+2×[6-(-1)]mol=18mol;
(2) ①MoS2(s)= Mo(s)+S2(g) △H1 ②S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) △H2
③2MoS(s)+7O2(g)=2MoO3 (s)+4SO2(g) △H3
根据盖斯定律,将③-2×②-2×①,整理可得反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的△H=△H3-2△H2-2△H1;
(3) ①该池为电解池,在阴极上溶液中H2O电离产生的H+获得电子,发生还原反应,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
②由于溶液中H+不断放电,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以电解一段时间后,溶液的碱性增强,pH不断增大;溶液中 的Cl-在阳极失去电子变为Cl2,Cl2具有氧化性,其水水反应产生的HClO氧化性也非常强,Cl2、HClO将MoS2氧化为MoO42-,因此MoO42-在阳极A附近生成;
③在食盐水溶液中含有的阴离子有Cl-、OH-,Cl-失去电子产生Cl2,OH-也可能失去电子变为O2,生成的O2会与C在高温下反应产生CO2气体而不断消耗石墨,所以阳极般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极;
(4)①根据图象可知:在压强不变时,温度升高,H2的平衡转化率增大,说明该反应的正反应为吸热反应,所以△H>0;由于反应MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)的正反应是气体体积增大的反应,在其它条件不变时,增大压强,平衡逆向移动,H2的转化率降低,根据图象可知H2的转化率p1最大,p3时最小,说明压强p3最大,p1最小,故压强按从小到大的顺序为:p1<p2<p3;
②a.由于方程式中H2、CO的化学计量数不等,所以v正(H2)=v逆(CO)时反应未达到平衡状态,a错误;
b.该反应有固体参加反应,若气体的密度不再随时间变化,说明气体质量不变,由于容器的容积不变,所以可根据密度不变判断反应处于平衡状态,b正确;
c.该反应是反应前后气体体积不等的反应,若气体的压强不再随时间变化,反应处于平衡状态,c正确;
d单位时间内断裂H一H键与断裂H—O键的数目相等,反应逆向进行,为处于平衡状态,d错误;
故合理选项是bc;
③反应MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) 在2L容器内进行, 向其中加入0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4molH2,反应开始时c(H2)=0.2mol/L;由于在1100℃时H2的转化率是50%,所以平衡时,c(H2)=0.1mol/L,根据物质反应的变化关系可知,平衡时n(CO)=0.05mol/L,c(H2O)=0.1mol/L,因此该温度下的反应平衡常数K=(mol/L)2=2.5×10-3(mol/L)2。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 | X | Y | Z |
初始浓度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡浓度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
下列说法错误的是:
A. 反应达到平衡时,X的转化率为50% B. 反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600 C. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大 D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol
据此回答以下问题:
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应,温度越高,其平衡常数的值越________。
(2)某温度下,若把1 mol N2与3 mol H2置于体积为1L的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为1/3,则该温度下反应的K的计算式=________(用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。
a.容器内的密度保持不变
b.容器内压强保持不变
c.v正(N2)=2v逆(NH3)
d.混合气体中c(NH3)不变
(3)对于合成氨反应而言,下列有关图像一定正确的是(选填序号)________。
(4)相同温度下,有恒容密闭容器A和恒压密闭容器B,两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,A中NH3的体积分数为a,放出热量Q1 kJ;B中NH3的体积分数为b,放出热量Q2 kJ。则:a________b(填“>”、“=”或“<”,下同),Q1________Q2,Q1________92.4。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用A和B为原料合成E的路线如下。已知B的分子式为C2H2O3 ,可发生银镜反应且具有酸性,回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为_____________________。
(2)A的名称为_________。写出B 发生银镜反应的化学方程式_________________。
(3)C→D反应的化学方程式为____________,D→E的反应类型是_____________。
(4)写出符合下列条件的C的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________。
①属于羧酸类芳香化合物 ②核磁共振氢谱中出现4组峰
(5)设计由乙酸为起始原料制备OHC-COOH 的合成路线(无机原料任选):
CH3COOHClCH2COOH ________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是( )
A. 风力、化石燃料、太阳能都是一次能源B. 需要加热才能发生的反应都是吸热反应
C. 断开1molC-H键要放出一定的能量D. 燃煤发电是将化学能直接转化为电能
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】对于反应:4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=-1200KJ/mol,温度不同(T2>T1)其他条件相同时,下列图像正确的是
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铋酸钠( NaBiO3 )是一种难溶于水的强氧化剂,在钢铁工业中常用作锰元素的分析测定。某研究小组用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量Bi2O3,SiO2等杂质)制备铋酸钠,其流程如下:
请回答下列问题:
(1)为了提高“浸取”中原料的浸出率,可以采取的措施是_________________(写一种即可) 。
(2)“浸取”时通常加入FeCl3溶液和浓盐酸,向其中加入过量浓盐酸的目的是_____,“滤渣”的成份是____________(填化学式)。
(3)“沉淀”反应的离子方程式为__________________________________________________;
(4)“沉淀”操作时,用氨水调节pH至6,通过计算说明,此时溶液中的Bi3+是否完全沉淀:____________________(已知:Bi(OH)3的溶度积Ksp=3×10-32) 。
(5)“焙烧”除了采用最佳的质量比、合适的温度外,你认为还需要控制的条件是________。
(6)已知,在酸性溶液中NaBiO3将Mn2+氧化为MnO4-。请出该反应的离子方程式:__________。
(7)某辉铋矿中铋元素的质量分数为20.90%,若100吨该辉铋矿完全用于生产,共得到25.00吨NaBiO3,则产率是___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差。下列情况会使所配溶液浓度偏低的是( )
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒
②溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
④定容时,俯视容量瓶的刻度线
⑤定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A. ①②⑤B. ①③⑤C. ③④⑤D. ②③⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A、B、C、D四种物质均易溶于水,分别按下列条件配成溶液,其中物质的量浓度最大的是
A. 0.1 moL D物质溶于100 mL 2.5 mol·L-1的D溶液中
B. 9.2 g B物质(式量为46)溶于水配成100 mL溶液
C. 1.806×1023个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
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com