(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H
2还原WO
3可得到金属钨,其总反应为:WO
3 (s)+3H
2 (g)
W (s)+3H
2O (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,H
2与水蒸气的体积比为2:3,则H
2的平衡转化率为
60%
60%
;随温度的升高,H
2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
;580℃时,固体物质的主要成分为
W2O5、WO2
W2O5、WO2
;假设WO
3完全转化为W,则三个阶段消耗H
2物质的量之比为
1:1:4
1:1:4
.
(4)已知:温度过高时,WO
2 (s)转变为WO
2 (g);
WO
2 (s)+2H
2 (g)?W (s)+2H
2O (g);△H=+66.0kJ?mol
-1WO
2 (g)+2H
2?W (s)+2H
2O (g);△H=-137.9kJ?mol
-1则WO
2 (s)?WO
2 (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I
2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:
W(s)+2I
2 (g)
WI
4 (g).
下列说法正确的有
a、b
a、b
.
a.灯管内的I
2可循环使用
b.WI
4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI
4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI
4的分解速率加快,W和I
2的化合速率减慢.