金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲。高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:
WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)
請(qǐng)回答下列問題:
⑴上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為___________________________。
⑵某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________________;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為反應(yīng)_____________________(填“吸熱”或“放熱”)。
⑶上述總反應(yīng)過程大致分為三個(gè)階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:

溫度
25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份
WO3      W2O5      WO2        W
 
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________;580℃時(shí),固體物質(zhì)的主要成分為________;假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個(gè)階段消耗H2物質(zhì)的量之比為____________________________________。
⑷ 已知:溫度過高時(shí),WO2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g)  W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2(g)  W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
則WO2 (s)  WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
⑸鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I2可延長燈管的使用壽命,其工作原理為:W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列說法正確的有____________。
a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長   
d.溫度升高時(shí),WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢

(1)    (2)60%  吸熱
(3)2WO3+H2=W2O5+H2O;    W2O5和WO2、   1:1:4;
(4)+203.9KJ.mol-1         (5) a、b。

解析試題分析:
(1)根據(jù)方程式可得。
(2)H2與水蒸氣的體積比減小,說明反應(yīng)正向移動(dòng),則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
(3)由表格信息可知,第一階段反應(yīng)時(shí):2WO3+H2=W2O5+H2O,主要成分為:W2O5和WO2。
(4)根據(jù)蓋斯定律,ΔH =+203.9 KJ.mol-1
(5)a、碘單質(zhì)易升華,可以重復(fù)使用。
b、WI4在燈絲上分解后可以重新沉淀。
考點(diǎn):考查了化學(xué)平衡常數(shù),化學(xué)反應(yīng)熱,化學(xué)平衡移動(dòng)等知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)在298K時(shí),1molCH4在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量890.0 kJ。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                         ,F(xiàn)有CH4和CO的混合氣體0.75mol,完全燃燒后,生成CO2氣體和18克液態(tài)水,并放出515kJ熱量,則CH4和CO的物質(zhì)的量分別為             mol.
(2)利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,多孔石墨做電極,在電極上分別通入甲烷和氧氣。通入甲烷氣體的電極應(yīng)為     極(填寫“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是      (填字母代號(hào))。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O   
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-  
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
(3)在如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中,石墨棒上的電極反應(yīng)式為                ;如果起始時(shí)盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是                     ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入      (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I:C(s) +O2 (g) == CO2(g)     △H1<0                     ①
途徑II:先制成水煤氣:C(s) +H2O(g) == CO(g)+H2(g)  △H2>0    ②
再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2 (g) == 2CO2(g)  △H3<0               ③
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(g)  △H4<0               ④
請(qǐng)回答下列問題:
(1) 途徑I放出的熱量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途徑II放出的熱量。
(2) △H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是                      
(3)12g炭粉在氧氣中不完全燃燒生成一氧化碳,放出110.35kJ熱量。其熱化學(xué)方程式為                                              。
(4)煤炭作為燃料采用途徑II的優(yōu)點(diǎn)有                              

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
(1)I2O5可使H2S、CO、HC1等氧化,常用于定量測定CO的含量。已知:
2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)         △H=-75.56  kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)       △H=-566.0  kJ·mol-1
寫出CO(g)與I2O5(s)反應(yīng)生成I2(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式:                                     
(2)一定條件下,NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是                     
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變
d.每消耗1molSO2的同時(shí)生成1molNO
測得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6,則平衡常數(shù)K=                 
(3)從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2  (g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)   △H3
①取五份等體體積CO2和H2的的混合氣體 (物質(zhì)的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3                     0(填“>”、“<”或“=”)。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1molCO2和3molH2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下左圖所示。若在上述平衡體系中再充0.5molCO2和1.5mol水蒸氣(保持溫度不變),則此平衡將                       移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“不”或“逆反應(yīng)方向”)。
         
③直接甲醇燃料電池結(jié)構(gòu)如上右圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g )    ΔH=-802.3kJ/mol
該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出Q kJ的熱量,寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方
程式:____________________________________________________________.
(3)已知拆開1mol H-H鍵,1mol N-H鍵,1mol 鍵分別需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成1mol NH3(g)的熱化學(xué)方程式是___________________.
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(石墨,s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:
____________________________.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

用“>”、“<”或“=”填空:
(1)同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),光照和點(diǎn)燃條件的ΔH(化學(xué)計(jì)量數(shù)相同)分別為ΔH1、ΔH2,ΔH1______ΔH2;
(2)相同條件下,2mol氫原子所具有的能量    1mol氫分子所具有的能量;
(3)已知常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定,比較下列反應(yīng)中ΔH的大小:ΔH1_____ΔH2。
①4P(白磷,s) +5O2(g)=2P2O5(s)  ΔH1,②4P(紅磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)  ΔH2;
(4)已知:101 kPa時(shí),2C(s) +O2(g)=2CO(g)  ΔH=-221kJ·mol-1,則碳的燃燒熱數(shù)值    110.5 kJ·mol-1;
(5)已知:稀溶液中,H(aq)+OH (aq)=H2O(l)  ΔH=-57.3kJ/mol,則濃硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol水,放出的熱量        57.3 kJ;
(6)可逆反應(yīng):aA(氣)+bB(氣)cC(氣)+dD(氣);ΔH=Q,根據(jù)圖回答:

P1 ______ P2;②(a+b)______(c+d);③t1℃______ t2℃。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)2014年10月初,霧霾天氣多次肆虐河北、天津、北京等地區(qū)。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式                                                           。
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是                                   (填代號(hào))。

(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:                            。
(3)在一定條件下,也可以用NH3處理NOx。已知NO與NH3發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O,現(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol,充分反應(yīng)后得到的還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g,則原反應(yīng)混合物中NO的物質(zhì)的量可能是_____________。
(4)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。則2 molCH4與足量H2O(g)反應(yīng)最多可生成_______mol H2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________________。
(5)上述方法制得的H2可以和CO在一定條件下合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及許多烴類物質(zhì)。當(dāng)兩者以物質(zhì)的量1:1催化反應(yīng),其原子利用率達(dá)100%,合成的物質(zhì)可能是                     。
a.汽油        b.甲醇           c.甲醛            d.乙酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一。
(1)在250C 101kPa時(shí),H2與O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的熱量,其熱化學(xué)方程式為
___________
又知: ①C(s)+O2(g)═CO2(g) △H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+O2(g)═CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法,C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=____kJ/mol
(2) CO可以與H2O(g)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng): CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0在恒容密閉容器中,起始時(shí)n(H2O)=0.20mol,n(CO)=0.10 mol,在8000C時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),K=1.0,則平衡時(shí),容器中CO的轉(zhuǎn)化率是_____________(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
(3) 工業(yè)上從煤氣化后的混合物中分離出H2,進(jìn)行氨的合成,已知反應(yīng)反應(yīng)N2(g)+3H2(g2NH3(g)(△H<0)在等容條件下進(jìn)行,改變其他反應(yīng)條件,在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示:

①N2的平均反應(yīng)速率v1(N2)、vII(N2)、vIII(N2)從大到小排列次序?yàn)開_______;
②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向 是________,采取的措施是________。
③比較第II階段反應(yīng)溫度(T2)和第III階段反應(yīng)速度(T3)的高低:T2________T3填“〉、=、<”判斷的理由是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

研究硫及其化合物的性質(zhì)有重要意義。
(1)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng):
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)   ⊿H=-773kJ/mol
當(dāng)該反應(yīng)有1.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),反應(yīng)釋放出的熱量為           kJ。
(2)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①壓強(qiáng):P1                       P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常數(shù):A點(diǎn)               B點(diǎn)(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,將一定量的SO2和O2充入體積不變的密閉容器中,經(jīng)10min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表所示:

氣體
SO2
O2
SO3
濃度(mol/L)
0.4
1.2
1.6
 
能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是                                  。
a.SO2和O2的體積比保持不變
b.體系的壓強(qiáng)保持不變
c.混合氣體的密度保持不變
d.SO2和SO3物質(zhì)的量之和保持不變
計(jì)算上述反應(yīng)在0~10min內(nèi),υ(O2)=                             。
(3)一定溫度下,用水吸收SO2氣體時(shí),溶液中水的電離平衡             移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”);若得到pH=3的H2SO3溶液,試計(jì)算溶液中              。(已知該溫度下H2SO3的電離常數(shù):Ka1=1.0×10-2 mol/L,Ka2=6.0×10-3 mol/L)

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