10.
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H
2还原WO
3可得到金属钨,其总反应为:WO
3(s)+3H
2(g)
W (s)+3H
2O (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)某温度下反应达到平衡时,H
2与水蒸气的体积比为2:3,则H
2的平衡转化率为
______
;随着温度的升高,H
2与水蒸气的体积比减小,则该反应为
______
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:
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
______
;假设WO
3完全转化为W,则三个阶段消耗H
2物质的量之比为
______
.
(4)已知:温度过高时,WO
2(s)转变为WO
2(g):
WO
2(s)+2H
2(g)⇌W(s)+2H
2O (g)△H=+66.0kJ∙mol-1
WO
2(g)+2H
2(g)⇌W(s)+2H
2O (g)△H=-137.9kJ∙mol-1
则WO
2(s)⇌WO
2(g)的△H=
______
.
(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I
2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W(s)+2I
2 (g)
WI
4 (g).下列说法正确的有
______
.
a.灯管内的I
2可循环使用
b.WI
4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI
4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI
4的分解速率加快,W和I
2的化合速率减慢.