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
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 2 O (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，H 2 与水蒸气的体积比为2:3，则H 2 的平衡转化率为_____________________；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_____________________（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 WO 3 W 2 O 5 WO 2 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WO 3 完全转化为W，则三个阶段消耗H 2 物质的量之比为____________________________________。⑷ 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 2 O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1 WO 2 (g) + 2H 2 (g) W (s) + 2H 2 O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1 则WO 2 (s) WO 2 (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．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
（1） （2）60% 吸热（3）2WO 3 +H 2 =W 2 O 5 +H 2 O； W 2 O 5 和WO 2 、 1:1:4； （4）+203.9KJ.mol -1 （5） a、b。 |
| 试题分析： （1）根据方程式可得。 （2）H 2 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：2WO 3 +H 2 =W 2 O 5 +H 2 O，主要成分为：W 2 O 5 和WO 2 。 （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、WI 4 在灯丝上分解后可以重新沉淀。 |