鎢是屬于有色金屬,也是重要的戰(zhàn)略金屬,鎢礦在古代被稱為“重石”. 1783年被西班牙人德普爾亞發(fā)現(xiàn)黑鎢礦也從中提取出鎢酸,同年,用碳還原三氧化鎢第一次得到了鎢粉,并命名該元素.鎢是的用途十分廣,涉及礦山、冶金、機(jī)械、建筑、交通、電子、化工、輕工、紡織、軍工、航天、科技、各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域.現(xiàn)在高溫下,在密閉容器中用H
2還原WO
3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:WO
3(s)+3H
2(g)
W(s)+3H
2O(g)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
.
(2)某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H
2與水蒸氣的體積比為2:3,則H
2的平衡轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
;隨溫度的升高,H
2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)正反應(yīng)為
吸熱
吸熱
反應(yīng) (填“吸熱”或“放熱”).
(3)上述總反應(yīng)過(guò)程大致分為三個(gè)階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度 |
25℃~550℃~600℃~700℃ |
主要成份 |
WO3 W2O5 WO2 W |
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2WO3+H2=W2O5+H2O
2WO3+H2=W2O5+H2O
;580℃時(shí),固體物質(zhì)的主要成分為
W2O5和WO2
W2O5和WO2
;假設(shè)WO
3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個(gè)階段消耗H
2物質(zhì)的量之比為
1:1:4
1:1:4
(4)鎢絲燈管中的W在使用過(guò)程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I
2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為:W(s)+2I
2(g)
WI
4(g).下列說(shuō)法正確的有
AB
AB
.
A.燈管內(nèi)的I
2可循環(huán)使用
B.WI
4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
C.WI
4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)
D.溫度升高時(shí),WI
4的分解速率加快,W和I
2的化合速率減慢.