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(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.
分析:(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写,注意固体、纯液体不需要写出;
(2)由反应方程式知,消耗的H2与生成的水的物质的量相等,假定H2与水蒸气的物质的量分别为2mol、3mol,再根据转化率定义计算;
随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,说明平衡向正反应移动,据此判断;
(3)由表中主要成分与温度关系可知,第一阶段反应为WO3与H2反应是W2O5,同时还生成H2O,配平书写方程式;
580℃时,温度介于550℃~600℃,固体为W2O5、WO2的混合物;
根据三个阶段的方程式进行计算三个阶段消耗H2物质的量之比;
(4)观察所给三个热化学方程式知,用前一个已知热化学方程式减去后一个已知热化学方程式就可以得到WO2(s)?WO2(g),反应热也进行相应的运算;
(5)由化学方程式知,挥发的W与I2结合形成气态WI4,由于气体运动的结果,WI4会与还没有挥发的W接触,在高温下WI4分解生成的W附着在还没有挥发的W上,灯管壁温度较低,WI4不会分解,升高温度,正逆反应速率都加快,据此解答.
解答:解:(1)WO3(s)+3H2(g)
高温
 W(s)+3H2O(g)的平衡常数k=
c3(H2O)
c3(H2)
,故答案为:
c3(H2O)
c3(H2)

(2)由反应方程式知,消耗的H2与生成的水的物质的量相等,故H2的平衡转化率为
3mol
2mol+3mol
×100%=60%,
升高温度,H2与水蒸气的体积比减小,说明升温时平衡向右移动,故正反应为吸热反应,
故答案为:60%,吸热;
(3)由表中主要成分与温度关系可知,第一阶段反应为WO3与H2反应是W2O5,同时还生成H2O,反应方程式为:
2WO3+H2
 高温 
.
 
W2O5+H2O,580℃时,温度介于550℃~600℃,固体为W2O5、WO2的混合物;
假定有2molWO3,由2WO3+H2
 高温 
.
 
W2O5+H2O、W2O5+H2?
 高温 
.
 
2WO2+H2O、WO2+2H2?
 高温 
.
 
W+2H2O可知,三个阶段消耗的氢气的物质的量之比为1mol:1mol:2mol×2=1:1:4,
故答案为:2WO3+H2
 高温 
.
 
W2O5+H2O,W2O5、WO2,1:1:4;
(4)已知:①WO2 (s)+2H2 (g)?W (s)+2H2O (g);△H=+66.0kJ?mol-1
②WO2 (g)+2H2?W (s)+2H2O (g);△H=-137.9kJ?mol-1
①-②得则WO2 (s)?WO2 (g),故△H=66.0kJ?mol-1-(-137.9kJ?mol-1)=+203.9 kJ?mol-1
故答案为:+203.9 kJ?mol-1
(5)由所给化学方程式知,挥发的W与I2结合形成气态WI4,由于气体运动的结果,WI4会与还没有挥发的W接触,在高温下WI4分解生成的W及I2,生成W附着在还没有挥发的W上,灯管内的I2可循环使用,故a、b对;灯管壁温度较低,WI4不会分解,故c错;升高温度,也能加快W与I2的反应速率,故d错,
故答案为:a、b.
点评:本题考查化学平衡常数的书写、反应热的计算、化学平衡移动原理、化学平衡计算等,题目选择的素材比较陌生,以考查学生的能力为主,难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?天津)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁.某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如图1制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为
Cu+4H++2NO3-
 加热 
.
 
Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
 加热 
.
 
3Cu2++2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3-
 加热 
.
 
Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
 加热 
.
 
3Cu2++2NO↑+4H2O

得到滤渣1的主要成分为
Au、Pt
Au、Pt

(2)第②步加H2O2的作用是
将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
,使用H2O2的优点是
不引入杂质,对环境无污染
不引入杂质,对环境无污染
;调溶液pH的目的是使
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
生成沉淀.
(3)用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
加热脱水
加热脱水

(4)由滤渣2制取Al2(SO43?18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,
方案不可行,原因是
所得产品中含有较多Fe2(SO43杂质
所得产品中含有较多Fe2(SO43杂质
:从原子利用率角度考虑,
方案更合理.
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4?5H2O (Mr=250)含量.取a g试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol?L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL.滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
写出计算CuSO4?5H2O质量分数的表达式ω=
c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
ag
×100%
c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
ag
×100%

下列操作会导致CuSO4?5H2O含量的测定结果偏高的是
c
c

a.未干燥锥形瓶    b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡    c.未除净可与EDTA反应的干扰离子.

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科目:高中化学 来源: 题型:

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请回答:
(1)①组成单质X的元素原子结构示意图是

②组成单质Y的元素在周期表中的位置
第四周期第 VIII族
第四周期第 VIII族

(2)若试剂1为强碱溶液,则X与试剂1反应的离子方程式是
2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2
2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2

(3)①若试剂1和试剂2相同,且E溶液加热蒸干并灼烧后可得到A,则A的化学式是
Fe2O3
Fe2O3

②将物质C溶于水,其溶液呈
酸性
酸性
(填“酸性”、“中性”或“碱性”),原因用离子方程式可表示为
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+

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2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑
2FeSO4+2NaNO2+H2SO4=2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑

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(2012?天津)根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是(  )

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请回答下列问题:
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为_______________________________;得到滤渣1的主要成分为___________________。
(2)第②步加H2O2的作用是________________,使用H2O2的优点是                 
                    ;调溶液pH的目的是使          生成沉淀。
(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是                    
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,_______方案不可行,原因是_____________________________;从原子利用率角度考虑,________方案更合理。
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用cmol·L1 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应如下:
Cu2++H2Y2=CuY2+2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w= ________________ ;下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶   
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡   
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子

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