Question

15．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）+3 H₂（g）?W（s）+3 H₂O（g）
请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$
（2）降低温度，氢气与水蒸汽的体积比增大，则该反应正反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”，此时逆反应速率减小（填“增大”“减小”或“不变”）
（3）灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）△H＜0（温度T₁＜T₂）
①灯管工作时，灯丝附近温度越高，WI₂（g）转化率越高（填“越高”“越低”或“无变化”）
②利用该反应可以从钨矿石（主要成分是W）提纯钨的操作是可往钨矿石中，加入I₂单质，使其反应生成WI₂富集，再通过高温加热WI₂生成钨，而提纯W（文字描述）

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写，注意固体、纯液体不需要写出；
（2）降低温度，氢气与水蒸汽的体积比增大，则K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$减小，说明逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，降低温度，化学反应速率减小；
（3）①温度越高平衡逆向移动分析WI₂（g）转化率的变化；
②通过温度、I₂浓度的改变导致W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）的平衡移动分析提纯方法．

解答 解：（1）WO₃（s）+3H₂（g） W（s）+3H₂O（g）的平衡常数K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
故答案为：K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（2）氢气与水蒸汽的体积比增大，则K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$减小，降低温度K减小，说明逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，降低温度，正、逆化学反应速率都减小，
故答案为：吸热；减小；
（3）①该反应的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡向左移动．所以灯丝附近温度越高，WI₂的转化率越高，
故答案为：越高；
②W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）△H＜0，利用该反应，温度为T₁时可往钨矿石中，加入I₂单质，使平衡正向移动生成WI₂富集，再通过高温加热WI₂生成钨，而提纯W，
故答案为：可往钨矿石中，加入I₂单质，使其反应生成WI₂富集，再通过高温加热WI₂生成钨，而提纯W．

点评 本题考查化学平衡常数的书写和化学平衡移动原理等，题目选择的素材比较陌生，侧重于考查学生对化学反应原理的理解和掌握程度，难度中等．