Question

MoS₂(s)(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)已知：MoS₂(s)=Mo(s)+S₂(g)  △H₁；

S₂(g)+2O₂(g)=2SO₂(g)  △H₂；

2MoS₂(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

(2)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__________。

②MoO₄^2-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_______________。

(3)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。该反应的△H______0(填“＞”或“＜”)；p₁、p₂、p₃按从小到大的顺序为______________。

(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，若充入氦气，平衡 ________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不移动”)。

(5)在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1mol MoS₂、0.2mol Na₂CO₃、0.4mol H₂，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______。

Answer

△H3－2△H2－2△H1 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑ 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 不移动 2.5×10－3

【解析】

（1）根据盖斯定律，将几个热化学反应方程式叠加，可得到相应反应的热化学反应方程式；

（2）根据电解原理进行分析；

（3）根据化学平衡移动的因素进行分析；

（4）根据化学平衡移动的因素进行分析；

（5）利用三段式进行化学平衡常数的计算；

（1）MoS2(s)=Mo(s)+S2(g) ①，S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) ②；2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ③；利用盖斯定律，以及目标反应方程式，得出③－2×②－2×①得出△H=△H3－2△H2－2△H1；答案为△H3－2△H2－2△H1；

（2）①该装置为电解池，电极B连接电源负极，即电极B为阴极，根据电解原理，阴极上应是H2O电离出H＋放电，即电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑；答案为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－=H2↑；

②阳极电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2具有强氧化性，溶于水后产生的HClO也具有强氧化性，能将MoS2氧化成MoO42－，即MoO42－在阳极A附近生成；答案为A；

③食盐水中含有的阴离子是Cl－、OH－，Cl－失去电子产生Cl2，OH－也可能失去电子变为O2，生成O2会与石墨在高温下反应生成CO2，不断消耗石墨，因此阳极一般不选用石墨，而采用DSA惰性阳极；答案为阳极主要生成Cl2，还会生成O2，生成的O2会消耗石墨；

（3）根据图像，随着温度的升高，H2的转化率增大，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向为吸热反应，即△H＞0；在相同的温度下，压强越大，H2的转化率越小，因此根据图像，压强由小到大的顺序是p1＜p2＜p3；答案为＞；p1＜p2＜p3；

（4）体积固定，达到平衡时，充入氦气，组分的浓度不变，平衡不移动；答案是不移动；

（5）

根据化学平衡常数的定义，K==2.5×10－3；答案为2.5×10－3。