Question

15．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）+3 H₂（g）?W（s）+3 H₂O（g）
請回答下列問題：
（1）上述反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$
（2）降低溫度，氫氣與水蒸汽的體積比增大，則該反應正反應為吸熱反應（填“吸熱”或“放熱”，此時逆反應速率減�。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）
（3）燈管內(nèi)封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）△H＜0（溫度T₁＜T₂）
①燈管工作時，燈絲附近溫度越高，WI₂（g）轉(zhuǎn)化率越高（填“越高”“越低”或“無變化”）
②利用該反應可以從鎢礦石（主要成分是W）提純鎢的操作是可往鎢礦石中，加入I₂單質(zhì)，使其反應生成WI₂富集，再通過高溫加熱WI₂生成鎢，而提純W（文字描述）

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫，注意固體、純液體不需要寫出；
（2）降低溫度，氫氣與水蒸汽的體積比增大，則K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$減小，說明逆反應為放熱反應，正反應為吸熱反應，降低溫度，化學反應速率減�。�
（3）①溫度越高平衡逆向移動分析WI₂（g）轉(zhuǎn)化率的變化；
②通過溫度、I₂濃度的改變導致W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）的平衡移動分析提純方法．

解答 解：（1）WO₃（s）+3H₂（g） W（s）+3H₂O（g）的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$，
故答案為：K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$；
（2）氫氣與水蒸汽的體積比增大，則K=$\frac{{c}^{3}（{H}_{2}O）}{{c}^{3}（{H}_{2}）}$減小，降低溫度K減小，說明逆反應為放熱反應，正反應為吸熱反應，降低溫度，正、逆化學反應速率都減小，
故答案為：吸熱；減��；
（3）①該反應的正反應為放熱反應，溫度升高，化學平衡向左移動．所以燈絲附近溫度越高，WI₂的轉(zhuǎn)化率越高，
故答案為：越高；
②W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）△H＜0，利用該反應，溫度為T₁時可往鎢礦石中，加入I₂單質(zhì)，使平衡正向移動生成WI₂富集，再通過高溫加熱WI₂生成鎢，而提純W，
故答案為：可往鎢礦石中，加入I₂單質(zhì)，使其反應生成WI₂富集，再通過高溫加熱WI₂生成鎢，而提純W．

點評 本題考查化學平衡常數(shù)的書寫和化學平衡移動原理等，題目選擇的素材比較陌生，側(cè)重于考查學生對化學反應原理的理解和掌握程度，難度中等．