Question

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，在密闭容器中用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：

（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为0．5 L，2min后达到平衡，测得固体的质量减少了4．80 g，则H₂的平均反应速率_________；该反应的平衡常数表达式K=___________

（2）某温度下反应达平衡时，H₂与水蒸气的体积比为2:3，则H₂的平衡转化率为__________；随温度的升高，H₂与水蒸气的体积比减小，则该反应为   ____ （填“吸热”或“放热”） 反应。

（3）一定温度下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。

A．混合气体的总压强保持不变       B．v_正(H₂0)= v_正(H₂)

C．混合气体的密度保持不变         D．混合气体的平均式量保持不变

（4）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)  WI₄ (g)。下列说法正确的有__________。

A．温度升高时，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率减慢 

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．灯管内的I₂可循环使用

 

Answer 1

【答案】

 

（1）0．3 mol／(L·min)或0．005 mol／(L·s)或1．8 mol／(L·h)（2分，单位不写扣1分）  （1分）

（2）60%。（1分）    正反应吸热（1分）。

（3）C（ 1分）

（4）BD（ 2分，一对一错不给分、漏1个给1分）

【解析】

试题分析：

（1）解：设氢气的物质的量为x

WO₃ (s) + 3H₂ (g)  W (s) + 3H₂O (g)    ⊿m

             3                             48

             x                              4．8           x=0．3

V _H2=0．3/0．5*2= 0．3 (mol／(L·min))      K=C³_(H2O)/ C³_(H2) 

（2）解：设氢气的起始体积为a，变化体积为x

WO₃ (s) + 3H₂ (g)  W (s) + 3H₂O (g)

 初：          a                    0

变：          x                    x

平：         a-x                   x

（a-x）/ x=2/3      x=3a/5   H₂的平衡转化率为x/a*100%=3a/5/ a*100%=60%

随温度的升高，H₂与水蒸气的体积比减小，正向进行，正反应为吸热反应。

（3）A、前后气体系数相等，“混合气体的总压强保持不变”不能作为平衡标志，错误；B、同向的，不是标志，错误C、因不都是气体，虽体积不变，“混合气体的密度保持不变”只在平衡时，可做标志，正确；D、M=m/n， m和n始终不变，不是标志，错误。

（4）A、温度升高，速率都加快，错误；B、正确；C、寿命降低，错误。D、可逆反应，I₂可升华，正确。

考点：本题以生活常识为基础，考查平衡常数、标志与平衡计算等知识。