Question

【題目】我國是世界上最大的鎢儲藏國。金屬鎢可用于制造燈絲、超硬模具和光學(xué)儀器。在工業(yè)上常采用高溫還原WO3法制取金屬鎢�；卮鹣铝袉栴}：

（1）白鎢礦(主要成分是CaWO4)與鹽酸反應(yīng)生成沉淀，灼燒沉淀即可得到WO3，上述兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________、__________________。

（2）T℃時，WO3經(jīng)如下的四步反應(yīng)生成W。每一步反應(yīng)的焓變和平衡常數(shù)如下： WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g) △H1 K1

WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g) △H2 K2

WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g) △H3 K3

WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H4 K4

則該溫度下，WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) △H=_________，K=__________。

（3）T1℃時，將一定質(zhì)量WO3和8.0gH2置于2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)，混合氣體各組分物質(zhì)的量之比隨時間變化的關(guān)系如圖所示：

①T1℃時，H2的平衡轉(zhuǎn)化率a=_________%，反應(yīng)平衡常數(shù)K=__________。

②若在4min時降低并維持溫度為T2℃，則該反應(yīng)的△H_______0，若在8min時縮小容器容積，則_________1.3。(填“>”“ <”或“=”)

Answer 1

【答案】 62.5 4.6 > =

【解析】(1)鹽能與酸反應(yīng)，生成新酸與新鹽，白鎢礦(主要成分是CaWO4)與鹽酸反應(yīng)生成沉淀H2WO4，灼燒沉淀H2WO4即可得到WO3，化學(xué)方程式為：CaWO4+2HCl=H2WO4↓+CaCl2 ，H2WO4WO3+H2O 。(2)① WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g) △H1 K1，②WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g) △H2 K2，③WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g) △H3 K3，④WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H4 K4，根據(jù)蓋斯定律，將①+②+③+④得該溫度下，WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) △H=ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4，k=K1K2K3K4；(3)①n(H2)=8.0g/2g·mol－1=4mol

WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)

n始 4

n變 -x x

n平 4-x x

由圖n(H2):n(H2O)=(4-x):x=0.6,x=2.5mol,T1℃時，H2的平衡轉(zhuǎn)化率a=2.5/4=0.625；反應(yīng)平衡常數(shù)K=1.253/0.753=4.6；②若在4min時降低并維持溫度為T2℃，溫度降低，平衡逆向移動，則該反應(yīng)的△H>0，若在8min時縮小容器容積，平衡不移動，則=1.3。