3.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)$\stackrel{高温}{?}$W (s)+3H2O (g) 请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)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60%;随着温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为吸热反应(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:
第一阶段反应的化学方程式为2WO3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$W2O5+H2O;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为1:1:4.
(4)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(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
则WO2(s)?WO2(g)的△H=+203.9 kJ•mol-1.
(5)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) $?_{约3000℃}^{1400℃}$WI4 (g).下列说法正确的有a、b.
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.
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)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60%;随着温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为吸热反应(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:
| 温度 | 25℃~550℃~600℃~700℃ |
| 主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
(4)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(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
则WO2(s)?WO2(g)的△H=+203.9 kJ•mol-1.
(5)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) $?_{约3000℃}^{1400℃}$WI4 (g).下列说法正确的有a、b.
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.
1.
工业上制备H2的一种重要方法是:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=Q kJ/mol.已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示.若在一固定的密闭容器中,850℃时发生上述反应,测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表:
已知:850℃时该反应的化学平衡常数K=1.0,请回答下列问题:
(1)Q<0(填“>”、“=”或“<”).
(2)可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是CD(填字母).
A.单位时间内减少 CO(g) 的浓度等于生成 CO2(g) 的浓度
B.反应容器内的压强不发生变化
C.混合气体中 H2(g) 的浓度不再发生改变
D.氢气的生成速率等于水的生成速率
(3)若在850℃时向反应容器中充入H2O(g),K值不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)表中c2为0.18mol/L.
0 159754 159762 159768 159772 159778 159780 159784 159790 159792 159798 159804 159808 159810 159814 159820 159822 159828 159832 159834 159838 159840 159844 159846 159848 159849 159850 159852 159853 159854 159856 159858 159862 159864 159868 159870 159874 159880 159882 159888 159892 159894 159898 159904 159910 159912 159918 159922 159924 159930 159934 159940 159948 203614
| 时间/min | CO(g) | H2O(g) | CO2(g) | H2(g) |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c4 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c4 |
(1)Q<0(填“>”、“=”或“<”).
(2)可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是CD(填字母).
A.单位时间内减少 CO(g) 的浓度等于生成 CO2(g) 的浓度
B.反应容器内的压强不发生变化
C.混合气体中 H2(g) 的浓度不再发生改变
D.氢气的生成速率等于水的生成速率
(3)若在850℃时向反应容器中充入H2O(g),K值不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)表中c2为0.18mol/L.