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 |
500℃时,固体物质的主要成分为 ;
第二阶段反应的化学方程式为 ;
假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为 。
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.灯管内的I2可循环使用
B.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
C.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
D.接通电源后,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
(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+H22WO2+H2O;在第三个阶段发生的反应为WO2+2H22W+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:2015届安徽省同步课时练(人教选修4)1.2 燃烧热能源试卷(解析版) 题型:选择题
甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25 mol CH4完全燃烧生成液态水时放出222.5 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是( )
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
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科目:高中化学 来源:2015届安徽望江中学同步课时练(人教选修4)2.3化学平衡移动试卷(解析版) 题型:选择题
在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g)nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
气体体积/L c(Y)/(mol·L-1) 温度/℃ | 1 | 2 | 3 |
100 | 1.00 | 0.75 | 0.53 |
200 | 1.20 | 0.90 | 0.63 |
300 | 1.30 | 1.00 | 0.70 |
下列说法正确的是( )
A.m>n
B.Q<0
C.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
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科目:高中化学 来源:2015届安徽望江中学同步课时练(人教选修4)2.1 化学反应速率试卷(解析版) 题型:选择题
在一定条件,将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中,发生反应:xA2(g)+yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率:v(A2)=0.5 mol·L-1·s-1,v(B2)=1.5 mol·L-1·s-1,v(C)=1 mol·L-1·s-1。则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3
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科目:高中化学 来源:2015届安徽望江中学同步课时练(人教选修4)1.3化学反应热的计算(解析版) 题型:选择题
已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.32 kJ·mol-1,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,充分反应,最终放出的热量( )
A.=196.64 kJB.=98.32 kJ C.<196.64 kJD.>196.64 kJ
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科目:高中化学 来源:2015届安徽师大附中高二下学期期中考查化学试卷(解析版) 题型:选择题
在20℃,5.05×105Pa条件下,密闭容器中进行反应2A(g)+xB(g)4C(g),达平衡时c(A)=1.00mol?L-1,现将压强减小到1.01×105Pa,建立平衡后,c(A)=0.18mol?L-1,则下列说法正确的是 ( )
A.系数x >2
B.若增大该体系的压强,平衡向左移动,化学平衡常数变小
C.若增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数不变
D.该反应的化学平衡常数表达式是K=
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科目:高中化学 来源:2015届安徽师大附中高二下学期期中考查化学试卷(解析版) 题型:选择题
一定温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化;②生成m mol A 同时消耗q mol D;③各组分的物质的量浓度不再改变;④体系的密度不再发生变化;⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q;⑥各组分的质量分数不再改变;⑦反应混合物的平均摩尔质量不再发生变化。其中一定能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.②③④⑥ B.③⑥⑦ C.②③⑥ D.③⑥
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科目:高中化学 来源:2015届宁夏高三上学期第一次月考理综试卷(解析版) 题型:选择题
已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是
A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B.参加反应的氯气的物质的量等于a mol
C.改变温度,产物中KClO的最大理论产量为a mol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为a mol
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科目:高中化学 来源:2015届四川省成都市高新区高三9月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列化学用语正确的是
A.乙烯的分子式:CH2===CH2
B.次氯酸分子的结构式:H—O—Cl
C.羟基的电子式:
D.以铁作阳极电解时,阳极的电极反应式:Fe-3e-===Fe3+
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