Question

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某温度下反应达到平衡时，H2与水蒸气的体积比为2:3，则H2的平衡转化率为         ；随着温度的升高，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 ℃
主要成分	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)   ∆H＝+66.0 kJ/mol

WO2­(g)+2H2(g)  W­(s)+2H2O (g)   ∆H＝－137.9 kJ/mol

则WO2­(s) WO2­(g)的∆H＝             。

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)+ 2 I2 (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

Answer 1

答案： ⑴k=  ⑵ 　=60%。正反应吸热。

⑶第一阶段的方程：2WO3+H2=W2O5+H2O，第二阶段方程：W2O5+H2=2WO2+H2O

第三阶段方程：WO2+2H2=W+2H2O所以三个阶段消耗H2的物质量之比为1:1:4

⑷△H=+203.9KJ.mol－1. ⑸a、b。