问题 填空题

金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:

WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)

请回答下列问题:

⑴上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。

⑵某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应_____________________(填“吸热”或“放热”)。

⑶上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:

温度25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份WO3      W2O5      WO2        W
 

第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。

⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);

WO2 (s) + 2H2 (g)  W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1

WO2 (g) + 2H2(g)  W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1

则WO2 (s)  WO2 (g) 的ΔH = ______________________。

⑸钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列说法正确的有____________。

a.灯管内的I2可循环使用

b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上

c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长   

d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢

答案

(1)    (2)60%  吸热

(3)2WO3+H2=W2O5+H2O;    W2O5和WO2、   1:1:4;

(4)+203.9KJ.mol-1         (5) a、b。

题目分析:

(1)根据方程式可得。

(2)H2与水蒸气的体积比减小,说明反应正向移动,则正反应是吸热反应。

(3)由表格信息可知,第一阶段反应时:2WO3+H2=W2O5+H2O,主要成分为:W2O5和WO2

(4)根据盖斯定律,ΔH =+203.9 KJ.mol-1

(5)a、碘单质易升华,可以重复使用。

b、WI4在灯丝上分解后可以重新沉淀。

单项选择题
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