Question

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質或耐高溫的合金，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，其總反應為：

WO₃ (s) + 3H₂ (g)  W (s) + 3H₂O (g)        請回答下列問題：

（1）在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為0．5 L，2min后達到平衡，測得固體的質量減少了4．80 g，則H₂的平均反應速率_________；該反應的平衡常數表達式K=___________

（2）某溫度下反應達平衡時，H₂與水蒸氣的體積比為2:3，則H₂的平衡轉化率為__________；隨溫度的升高，H₂與水蒸氣的體積比減小，則該反應為   ____ （填“吸熱”或“放熱”） 反應。

（3）一定溫度下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態的是________。

A．混合氣體的總壓強保持不變       B．v_正(H₂0)= v_正(H₂)

C．混合氣體的密度保持不變         D．混合氣體的平均式量保持不變

（4）鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發，使燈絲變細，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．溫度升高時，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率減慢 

B．WI₄在燈絲上分解，產生的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．燈管內的I₂可循環使用

 

Answer 1

【答案】

 

（1）0．3 mol／(L·min)或0．005 mol／(L·s)或1．8 mol／(L·h)（2分，單位不寫扣1分）  （1分）

（2）60%。（1分）    正反應吸熱（1分）。

（3）C（ 1分）

（4）BD（ 2分，一對一錯不給分、漏1個給1分）

【解析】

試題分析：

（1）解：設氫氣的物質的量為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：設氫氣的起始體積為a，變化體積為x

WO₃ (s) + 3H₂ (g)  W (s) + 3H₂O (g)

 初：          a                    0

變：          x                    x

平：         a-x                   x

（a-x）/ x=2/3      x=3a/5   H₂的平衡轉化率為x/a*100%=3a/5/ a*100%=60%

隨溫度的升高，H₂與水蒸氣的體積比減小，正向進行，正反應為吸熱反應。

（3）A、前后氣體系數相等，“混合氣體的總壓強保持不變”不能作為平衡標志，錯誤；B、同向的，不是標志，錯誤C、因不都是氣體，雖體積不變，“混合氣體的密度保持不變”只在平衡時，可做標志，正確；D、M=m/n， m和n始終不變，不是標志，錯誤。

（4）A、溫度升高，速率都加快，錯誤；B、正確；C、壽命降低，錯誤。D、可逆反應，I₂可升華，正確。

考點：本題以生活常識為基礎，考查平衡常數、標志與平衡計算等知識。