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H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應為:
WO3(s)+3H2(g)高溫W(s)+3H2O(g)
請回答下列問題:
(l)上述反應的化學平衡常數(shù)表達式為c3(H2O)c3(H2)c3(H2O)c3(H2)。
(2)某溫度下反應達平衡時,氫氣與水蒸氣的體積比為2:3,則平衡轉化率為60%60%;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應為吸熱吸熱反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)上述總反應過程大致分為三個階段,各階段主要成分與溫度的關系如下表所示:
高溫
c
3
(
H
2
O
)
c
3
(
H
2
)
c
3
(
H
2
O
)
c
3
(
H
2
)
溫度 | 25℃~550℃~600℃~700℃ |
主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
W2O5、WO2
W2O5、WO2
;假設WO3完全轉化為W,則三個階段消耗H2物質(zhì)的量之比為1:1:2
1:1:2
。(4)已知:溫度過高時,WO2(s)轉變?yōu)閃O2(g):
WO2(s)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g);△H=+66.0kJ?mol-1
WO2(g)+2H2(g)?W(s)+2H2O(g);△H=-137.9kJ?mol-1
則WO2(s)?WO2(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,加入I2可延長燈管的使用壽命,工作原理為:
W(s)+2I2(g)
1400
℃
約
3000
℃
a、b
a、b
。a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長
d.溫度升高時,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢。
【答案】;60%;吸熱;W2O5、WO2;1:1:2;+203.9 kJ?mol-1;a、b
c
3
(
H
2
O
)
c
3
(
H
2
)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:99引用:11難度:0.3
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(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
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