金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为: WO3(s)+3H2(g)
W (s) +3H2O (g)
请回答下列问题:
⑴上述反应的化学平衡常数表达式为 。
⑵某温度下反应达到平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转
化率为 ;随着温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
⑶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:
| 温度 | 25 ℃~550 ℃~600 ℃~700 ℃ |
| 主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
第一阶段反应的化学方程式为 ;580 ℃时,固体物质的主要成分为 ;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为
。
⑷已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g):
WO2(s)+2H2(g)
W(s)+2H2O (g) ∆H=+66.0 kJ/mol
WO2(g)+2H2(g)
W(s)+2H2O (g) ∆H=-137.9 kJ/mol
则WO2(s)
WO2(g)的∆H= 。
⑸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)+ 2 I2 (g)
WI4 (g)。下列说法正确的有 。
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
下列说法正确的是:
A.在100 ℃、101 kPa条件下,液态水的气化热为4
0.69 kJ·mol-1,则H2O(g)
H2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol-1
B.已知MgCO3的Ksp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体MgCO3的溶液中,都有c(Mg2+) = c(CO32-),且c(Mg2+) · c(CO32-) = 6.82 × 10-6
C.已知:
| 共价键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
| 键能/ kJ·mol-1 | 348 | 610 | 413 | 436 |
则可以计算出反应
的ΔH为-384 kJ·mol-1
D.常温下,在0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使NH3·H2O的电离度降低,溶液的pH减小