钨是属于有色金属 也是重要的战略金属 钨矿在古代被称为“重石”.1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨
钨是属于有色金属,也是重要的战略金属,钨矿在古代被称为“重石”.1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸,同年,用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉,并命名该元素.钨是的用途十分广,涉及矿山、冶金、机械、建筑、交通、电子、化工、轻工、纺织、军工、航天、科技、各个工业领域.现在高温下,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)
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,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为______;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应正反应为______反应(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:
(4)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)
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. |
参考解答
(1)WO3(s)+3H2(g)
(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
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
假定有2molWO3,由2WO3+H2
故答案为:2WO3+H2
(4)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. |
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