(2012?天津)金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲.高溫下,在密閉容器中用H
2還原WO
3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:WO
3 (s)+3H
2 (g)
W (s)+3H
2O (g)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
.
(2)某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H
2與水蒸氣的體積比為2:3,則H
2的平衡轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
;隨溫度的升高,H
2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為反應(yīng)
吸熱
吸熱
(填“吸熱”或“放熱”).
(3)上述總反應(yīng)過程大致分為三個(gè)階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度 |
25℃~550℃~600℃~700℃ |
主要成份 |
WO3 W2O5 WO2 W |
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為
;580℃時(shí),固體物質(zhì)的主要成分為
W2O5、WO2
W2O5、WO2
;假設(shè)WO
3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個(gè)階段消耗H
2物質(zhì)的量之比為
1:1:4
1:1:4
.
(4)已知:溫度過高時(shí),WO
2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O
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則WO
2 (s)?WO
2 (g) 的△H=
+203.9 kJ?mol-1
+203.9 kJ?mol-1
.
(5)鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I
2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為:
W(s)+2I
2 (g)
WI
4 (g).
下列說法正確的有
a、b
a、b
.
a.燈管內(nèi)的I
2可循環(huán)使用
b.WI
4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI
4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)
d.溫度升高時(shí),WI
4的分解速率加快,W和I
2的化合速率減慢.