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(yīng)為：
WO₃（s）+3 H₂（g）?W（s）+3 H₂O（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(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”，此時(shí)逆反應(yīng)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(guò)程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應(yīng)W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）△H＜0（溫度T₁＜T₂）
①燈管工作時(shí)，燈絲附近溫度越高，WI₂（g）轉(zhuǎn)化率越高（填“越高”“越低”或“無(wú)變化”）
②利用該反應(yīng)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(yīng)生成WI₂富集，再通過(guò)高溫加熱WI₂生成鎢，而提純W（文字描述）

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)，注意固體、純液體不需要寫(xiě)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(shuō)明逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小；
（3）①溫度越高平衡逆向移動(dòng)分析WI₂（g）轉(zhuǎn)化率的變化；
②通過(guò)溫度、I₂濃度的改變導(dǎo)致W（s）+I₂（g）$\frac{\underline{\;T_{1}\;}}{T_{2}}$WI₂（g）的平衡移動(dòng)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(shuō)明逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，正、逆化學(xué)反應(yīng)速率都減小，
故答案為：吸熱；減�。�
（3）①該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡向左移動(dòng)．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(yīng)，溫度為T(mén)₁時(shí)可往鎢礦石中，加入I₂單質(zhì)，使平衡正向移動(dòng)生成WI₂富集，再通過(guò)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(yīng)生成WI₂富集，再通過(guò)高溫加熱WI₂生成鎢，而提純W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)和化學(xué)平衡移動(dòng)原理等，題目選擇的素材比較陌生，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解和掌握程度，難度中等．