Question

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫合金以及燈泡燈絲．高溫下，在體積不變的密閉容器中用H₂還原WO₃可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為：WO₃（s）+3H₂（g）?W（s）+3H₂O（g）．
（1）某溫度下進行上述反應(yīng)，5min后測得容器內(nèi)氣體的密度增大了0.24g/L，若反應(yīng)容器的容積為 5.0L，該時間段內(nèi)H₂的平均反應(yīng)速率是

 

．
（2）該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為

 

；隨溫度的升高，平衡時H₂與水蒸氣的體積比減小，則該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（3）上述反應(yīng)達到平衡后，下列說法錯誤的是

 

（填序號）．
a．容器內(nèi)壓強保持不變    b.3v_正（H₂O）=v_逆（W）
c．v（H₂O）=v（H₂）     d．c（H₂O）：c（H₂）=1：1
（4）鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細，加入I₂可延長燈管的使用壽命，其工作原理：W （s）+2I₂ （g）

1400℃

約3000℃

 WI₄ （g）．下列說法正確的是

 

（填序號）．
a．燈管內(nèi)的I₂可循環(huán)使用
b.1400℃時，充入WI₄蒸氣，W的量明顯增加
c．WI₄在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
d．升高溫度，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率減慢．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,反應(yīng)速率的定量表示方法,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)密度變化計算生成水的量，結(jié)合v=

△c

△t

計算反應(yīng)速率；
（2）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫，注意固體、純液體不需要寫出；隨溫度的升高，H₂與水蒸氣的體積比減小，說明平衡向正反應(yīng)移動；
（3）化學平衡狀態(tài)判斷的依據(jù)正逆反應(yīng)速率相同，各組分含量保持不變；
（4）由化學方程式知，揮發(fā)的W與I₂結(jié)合形成氣態(tài)WI₄，由于氣體運動的結(jié)果，WI₄會與還沒有揮發(fā)的W接觸，在高溫下WI₄分解生成的W附著在還沒有揮發(fā)的W上，燈管壁溫度較低，WI₄不會分解，升高溫度，正逆反應(yīng)速率都加快，以此解答該題．

解答： 解（1）5min后測得容器內(nèi)氣體的密度增大了0.24g/L，若反應(yīng)容器的容積為 5.0L，則氣體質(zhì)量增加5L×0.24g/L=1.2g，
WO₃（s）+3H₂（g）?W（s）+3H₂O（g）．△m
         3mol                     48g
         nmol                     1.2g，
n=0.075mol，
c（H₂）=

0.075mol 5L

5min

=0.003mol/（L?min），
故答案為：0.003mol/（L?min）；
（2）反應(yīng)的平衡常數(shù)k=

c3(H2O)

c3(H2)

，升高溫度，H₂與水蒸氣的體積比減小，說明升溫時平衡向右移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：

c3(H2O)

c3(H2)

；吸熱；
（3）達到平衡時，正逆反應(yīng)速率相等，即3v_逆（H₂O）=v_正（H₂），各物質(zhì)的量不變，濃度不變，則壓強不變，只有A正確，
故答案為：BCD；
（4）由所給化學方程式知，揮發(fā)的W與I₂結(jié)合形成氣態(tài)WI₄，由于氣體運動的結(jié)果，WI₄會與還沒有揮發(fā)的W接觸，在高溫下WI₄分解生成的W及I₂，生成W附著在還沒有揮發(fā)的W上，燈管內(nèi)的I₂可循環(huán)使用，故a、c正確；1400℃時，充入WI₄蒸氣，WI₄不分解，W的量不增加，故b錯誤，升高溫度，也能加快W與I₂的反應(yīng)速率，故d錯誤，
故答案為：ac．

點評：本題考查化學平衡常數(shù)的書寫、反應(yīng)熱的計算、化學平衡移動原理、化學平衡計算等，題目選擇的素材比較陌生，以考查學生的能力為主，難度中等．