金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝．高温下密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨，其总反应为：WO3（s）+3H2（g）高温

Question

金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝．高温下密闭容器中用H₂还原WO₃可得到金属钨，其总反应为：WO₃（s）+3H₂（g）

高温

W （s）+3H₂O （g）  请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为___．
（2）某温度下反应达到平衡时，H₂与水蒸气的体积比为2：3，则H₂的平衡转化率为___；随着温度的升高，H₂与水蒸气的体积比减小，则该反应为___反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）上述总反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表所示：

温度	25℃～550℃～600℃～700℃
主要成分	WO3    W2O5     WO2      W

第一阶段反应的化学方程式为___；假设WO₃完全转化为W，则三个阶段消耗H₂物质的量之比为___．
（4）已知：温度过高时，WO₂（s）转变为WO₂（g）：
WO₂（s）+2H₂（g）⇌W（s）+2H₂O （g）△H=+66.0kJ∙mol-1
WO₂（g）+2H₂（g）⇌W（s）+2H₂O （g）△H=-137.9kJ∙mol-1
则WO₂（s）⇌WO₂（g）的△H=___．
（5）钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I₂可延长灯管的使用寿命，其工作原理为：W（s）+2I₂ （g） 

1400℃

约3000℃

WI₄ （g）．下列说法正确的有___．
a．灯管内的I₂可循环使用
b．WI₄在灯丝上分解，产生的W又沉积在灯丝上
c．WI₄在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长
d．温度升高时，WI₄的分解速率加快，W和I₂的化合速率减慢．

Answer 1

（1）WO₃（s）+3H₂（g）

高温

W（s）+3H₂O（g）的平衡常数k=(c3(H2O))/(c3(H2))，故答案为：(c3(H2O))/(c3(H2))；
（2）由反应方程式知，消耗的H₂与生成的水的物质的量相等，故H₂的平衡转化率为(3mol)/(2mol+3mol)×100%=60%，
升高温度，H₂与水蒸气的体积比减小，说明升温时平衡向右移动，故正反应为吸热反应，
故答案为：60%；吸热；
（3）由表中主要成分与温度关系可知，第一阶段反应为WO₃与H₂反应是W₂O₅，同时还生成H₂O，反应方程式为：2WO₃+H₂(高温.)/()W₂O₅+H₂O，假定有2molWO₃，由2WO₃+H₂(高温.)/()W₂O₅+H₂O、W₂O₅+H₂(高温.)/()2WO₂+H₂O、WO₂+2H₂(高温.)/() W+2H₂O可知，三个阶段消耗的氢气的物质的量之比为1mol：1mol：2mol×2=1：1：4，
故答案为：2WO₃+H₂(高温.)/()W₂O₅+H₂O；1：1：4；
（4）已知：①WO₂ （s）+2H₂ （g）⇌W （s）+2H₂O （g）；△H=+66.0kJ•mol^-1
②WO₂ （g）+2H₂⇌W （s）+2H₂O （g）；△H=-137.9kJ•mol^-1
①-②得则WO₂ （s）⇌WO₂ （g），故△H=66.0kJ•mol^-1-（-137.9kJ•mol^-1）=+203.9 kJ•mol^-1，
故答案为：+203.9 kJ•mol^-1；
（5）由所给化学方程式知，挥发的W与I₂结合形成气态WI₄，由于气体运动的结果，WI₄会与还没有挥发的W接触，在高温下WI₄分解生成的W及I₂，生成W附着在还没有挥发的W上，灯管内的I₂可循环使用，故a、b对；灯管壁温度较低，WI₄不会分解，故c错；升高温度，也能加快W与I₂的反应速率，故d错，
故答案为：a、b．