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)上述反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为3:5,则H2的平衡转化率 。
(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℃ |
主要成份 | WO3 W2O5 WO2 W |
(1)
(2)62.5%
(3)WO3、W2O5 W2O5+H22WO2+H2O 1∶1∶4
(4)A、C
解析试题分析:(1)化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。对该反应来说,。(2)根据反应方程式可知每产生3mol的H2O,则消耗3mol的H2。若某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为3:5,消耗的H2是5mol.所以H2的平衡转化率为5÷(5+3)×100%=62.5%。(3)根据表格中的物质与温度的关系可知:在500℃时,固体物质的主要成分为WO3、W2O5。在在第一个阶段发生的反应为:2WO3 (s) +H2 (g)
W2O5 (s) + H2O (g);在第二阶段反应的化学方程式为W2O5+H2
2WO2+H2O;在第三个阶段发生的反应为WO2+2H2
2W+2H2O。若WO3完全转化为W,假设开始有2mol的WO3,则在三个阶段消耗H2物质的量之比为1:1:4。(4)A.在1400℃左右,平衡正向移动;在约3000℃左右,平衡逆向移动。因此在灯管内的I2可循环使用。正确。B.WI4在灯管壁上分解,减少生成物的浓度,平衡正向移动,使灯管的寿命缩短。错误。C.WI4在灯丝上分解,分解产生的W及I2又沉积在灯丝上。正确。D.接通电源后,电能转化为热能,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率也加快。错误。
考点:考查化学平衡常数的表达式、化学平衡移动及物质的转化率的计算的知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(8分)(1)某温度时,在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为:____________________________
(2) 用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为
____________________
(3) 某时刻t(t﹤5min)测得Y、Z两者的物质的量之比为
3:1,则X的转化率为_________
(4) 该条件下,能说明反应已达到平衡状态的是
a.容器内z物质的量浓度为0.25mol/L
b.正反应和逆反应的速率都为0
c.容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2
d.容器内X气体的体积分数不变
e. 单位时间内消耗3a mol X,同时生成2a mol Z
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30min |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
mA(气) + nB(气)pC(气) + qD(气)的 C %与时间 t有如图关系
(1)若E、F表示两种温度,则 E____F(填“>”、“<”或“=”),正反应____ 热。
(2)若E、F表示两种压强,则 m + n_____p + q。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是 (填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(2)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO
,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2H+
Cr2O
(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的 pH = 2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2O和CrO
的浓度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO
)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原 1 mol Cr2O 离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使 c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至________。
方法2:电解法
该法用 Fe 做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为______________________________________
(6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)________________,溶液中同时生成的沉淀还有________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合放入V L密闭容器中,发生如下反应:aA+bBcC(s)+dD,当反应进行到第t min时,测得A减少了n mol,B减少了n/2 mol,C增加了3n/2 mol,D增加了n mol。此时反应达到平衡。
(1)该化学方程式中,各物质的化学计量数分别为:a= ,b= ,c= ,d= 。
(2)以B的浓度变化表示的该化学反应的速率为v(B)= 。
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