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\(\rm{.}\)高温下密闭容器中用\(\rm{H_{2}}\)还原\(\rm{WO_{3}}\)可得到金属钨,其总反应为:\(\rm{WO_{3}(s)+3H_{2}(g) \overset{{高温}}{\rightleftharpoons}W}\) \(\rm{(s)+3H_{2}O}\) \(\rm{(g)}\) 请回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)上述反应的化学平衡常数表达式为 ______ .
\(\rm{(2)}\)某温度下反应达到平衡时,\(\rm{H_{2}}\)与水蒸气的体积比为\(\rm{2}\):\(\rm{3}\),则\(\rm{H_{2}}\)的平衡转化率为 ______ ;随着温度的升高,\(\rm{H_{2}}\)与水蒸气的体积比减小,则该反应为 ______ 反应\(\rm{(}\)填“吸热”或“放热”\(\rm{)}\).
\(\rm{(3)}\)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 | \(\rm{25℃~550℃~600℃~700℃}\) |
主要成分 | \(\rm{WO_{3}}\) \(\rm{W_{2}O_{5}}\) \(\rm{WO_{2}}\) \(\rm{W}\) |
第一阶段反应的化学方程式为 ______ ;假设\(\rm{WO_{3}}\)完全转化为\(\rm{W}\),则三个阶段消耗\(\rm{H_{2}}\)物质的量之比为 ______ .
\(\rm{(4)}\)已知:温度过高时,\(\rm{WO_{2}(s)}\)转变为\(\rm{WO_{2}(g)}\):
\(\rm{WO_{2}(s)+2H_{2}(g)⇌W(s)+2H_{2}O}\) \(\rm{(g)\triangle H=+66.0kJ⋅mol-1}\)
\(\rm{WO_{2}(g)+2H_{2}(g)⇌W(s)+2H_{2}O}\) \(\rm{(g)\triangle H=-137.9kJ⋅mol-1}\)
则\(\rm{WO_{2}(s)⇌WO_{2}(g)}\)的\(\rm{\triangle H=}\) ______ .
\(\rm{(5)}\)钨丝灯管中的\(\rm{W}\)在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入\(\rm{I_{2}}\)可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:\(\rm{W(s)+2I_{2}}\) \(\rm{(g)}\) \(\rm{\underset{{约}3000℃}{\overset{1400℃}{{\rightleftharpoons}}}WI_{4}}\) \(\rm{(g).}\)下列说法正确的有 ______ .
\(\rm{a.}\)灯管内的\(\rm{I_{2}}\)可循环使用
\(\rm{b.WI_{4}}\)在灯丝上分解,产生的\(\rm{W}\)又沉积在灯丝上
\(\rm{c.WI_{4}}\)在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
\(\rm{d.}\)温度升高时,\(\rm{WI_{4}}\)的分解速率加快,\(\rm{W}\)和\(\rm{I_{2}}\)的化合速率减慢.