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    （14分）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）k=         ；（2）60%；吸热；（3）2WO3+H2W2O5+H2O；W2O5、WO2；1:1:4；（4）+203.9kJ·mol-1；（5）ab。

    【解析】：（1）根据题给的化学方程式，其中的WO3和W均为固体，平衡常数中不写入，故k=         ；（2）由方程式：WO3+3H2W+3H2O，两物质的化学计量数相同，又知平衡时两者的体积比为2:3，故氢气的平衡转化率为：（3/5）×100%=60%；温度升高时，氢气和水蒸气的体积比减小，说明平衡向正向移动，说明该反应正向吸热；（3）根据表格中给出的反应的三个阶段，第一阶段，WO3转化为W2O5，方程式可表示为：2WO3+H2W2O5+H2O；在580℃时，反应进入第二阶段，固体物质的主要成分是：W2O5、WO2；第二阶段的方程式可表示为：W2O5+H22WO2+H2O、第三阶段的方程式为： WO2+2H2W+2H2O；故三阶段消耗的氢气的物质的量为：1:1:4；（4）根据题给的两个热化学方程式：WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)  △H= +66.0 kJ·mol-1①； WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)  △H=-137.9kJ·mol-1②；将反应①-②得到：WO2(s)  WO2(g)  △H= +203.9kJ·mol-1；（5）根据钨丝灯管的反应原理，可知灯管内的碘单质可循环使用，a对；加入碘单质的作用是减缓灯丝变细，故b对；由于四碘化钨是在1400℃生成，高于3000℃时分解，故应在灯丝上形成，c错；温度升高时，不管是分解速率和化合速率都加快，d错。

    考点定位：此题为以金属钨的制取为基础，综合考查了化学平衡常数、平衡转化率、化学平衡的移动、盖斯定律、化学方程式的书写等知识。

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    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）
    高温
    W （s）+3H2O （g）        
    请回答下列问题：
    （1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为0.5L，2min后达到平衡，测得固体的质量减少了4.80g，则H2的平均反应速率
    0.3 mol/（L?min）
    0.3 mol/（L?min）
    ；该反应的平衡常数表达式K=
    c3(H2O)
    c3(H2)
    c3(H2O)
    c3(H2)

    （2）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
    60%
    60%
    ；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为
    正反应吸热
    正反应吸热
    （填“吸热”或“放热”） 反应．
    （3）一定温度下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是
    CD
    CD
    ．
    A．混合气体的总压强保持不变       B．v正（H20）=v正（H2）
    C．混合气体的密度保持不变         D． 混合气体的平均式量保持不变
    （4）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） 
    1400℃
    约3000℃
    WI4 （g）．下列说法正确的有
    BD
    BD
    ．
    A．温度升高时，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率减慢
    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．灯管内的I2可循环使用．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?天津）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） 
    高温
     W （s）+3H2O （g）
    请回答下列问题：
    （1）上述反应的化学平衡常数表达式为
    c3(H2O)
    c3(H2)
    c3(H2O)
    c3(H2)
    ．
    （2）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
    60%
    60%
    ；随温度的升高，H2与水蒸气的体积比减小，则该反应为反应
    吸热
    吸热
    （填“吸热”或“放热”）．
    （3）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
    2WO3+H2
     高温 
    .
     
    W2O5+H2O
    2WO3+H2
     高温 
    .
     
    W2O5+H2O
    ；580℃时，固体物质的主要成分为
    W2O5、WO2
    W2O5、WO2
    ；假设WO3完全转化为W，则三个阶段消耗H2物质的量之比为
    1：1：4
    1：1：4
    ．
    （4）已知：温度过高时，WO2 （s）转变为WO2 （g）；
    WO2 （s）+2H2 （g）?W （s）+2H2O （g）；△H=+66.0kJ?mol-1
    WO2 （g）+2H2?W （s）+2H2O （g）；△H=-137.9kJ?mol-1
    则WO2 （s）?WO2 （g） 的△H=
    +203.9 kJ?mol-1
    +203.9 kJ?mol-1
    ．
    （5）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） 
    1400℃
    约3000℃
     WI4 （g）．
    下列说法正确的有
    a、b
    a、b
    ．
    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．

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    科目：高中化学 来源：2012年普通高等学校招生全国统一考试理综化学部分（天津卷带解析） 题型：填空题

    （14分）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

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年广东省实验中学高二上学期期中化学试卷（带解析） 题型：填空题

    （16分）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）+3 H2（g） W（s）+3 H2O（g）
    请回答下列问题：
    （1）上述反应的化学平衡常数表达式为                    
    （2）某温度下反应达平衡时，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)
    （3）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______       _________；,
    （4）已知：温度过高时，WO2（s）转变为WO2（g）；
    WO2（s）+2 H2（g） W（s）+2H2O（g） ΔH＝+66 kJ·mol-1
    WO2（g）+2 H2（g） W（s）+2H2O（g） ΔH＝ —137.9 kJ·mol-1
    则WO2（s） WO2（g）的ΔH＝_____   _______.
    （5）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：

    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

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