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金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲。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)+3H2(g)W(s)+3H2O(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________。
(2)某溫度下反應達平衡時,H2與水蒸氣的體積比為2∶3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)上述總反應過程大致分為三個階段,各階段主要成分與溫度的關系如下表所示:
溫 度 | 25℃~550℃~600℃~700℃ |
主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
第一階段反應的化學方程式為_____________;
580℃時,固體物質(zhì)的主要成分為________;假設WO3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個階段消耗H2物質(zhì)的量之比為__________。
(4)已知:溫度過高時,WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g);
WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1
WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1
則WO2(s)WO2(g)的ΔH=______。
(5)鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細,加入I2可延長燈管的使用壽命,其工作原理為:W(s)+2I2(g)WI4(g)。下列說法正確的有________。
a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長
d.溫度升高時,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢
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偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑,二者發(fā)生如下化學反應:
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)
(1)反應(Ⅰ)中氧化劑是________。
(2)火箭殘骸中常見紅棕色氣體,原因為:
N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)
當溫度升高時,氣體顏色變深,則反應(Ⅱ)為______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(3)一定溫度下,反應(Ⅱ)的焓變?yōu)棣?i>H,F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。
若在相同溫度下,上述反應改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行,平衡常數(shù)______________(填“增大”“不變”或“減小”),反應3 s后NO2的物質(zhì)的量為0.6 mol,則0~3 s內(nèi)的平均反應速率v(N2O4)=____________mol·L-1·s-1。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時,將amol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是________(用離子方程式表示)。向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將____(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為________mol·L-1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10-5mol·L-1)
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反應A(g)B(g)+C(g)在容積為1.0 L的密閉容器中進行,A的初始濃度為0.050 mol·L-1。溫度T1和T2下A的濃度與時間關系如下圖所示;卮鹣铝袉栴}:
(1)上述反應的溫度T1________T2,平衡常數(shù)K(T1)________K(T2)。(填“大于”“小于”或“等于”)
(2)若溫度T2時,5 min后反應達到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則:
①平衡時體系總的物質(zhì)的量為________。
②反應的平衡常數(shù)K=________。
③反應在0~5 min區(qū)間的平均反應速率v(A)=_________。
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已知反應Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K。測得在不同溫度下,K值如下:
溫度/℃ | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
(1)若500℃時進行反應,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為________。
(2)該反應為______(選填“吸熱”或“放熱”)反應。
(3)700℃時反應達到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有___________(填序號)。
A.縮小反應器體積 B.通入CO2
C.升高溫度到900℃ D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合該反應的是______(填序號)(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。
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將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應:E(g)+F(s) 2G(g),忽略固體體積,平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:
壓強/MPa體積分數(shù)/%溫度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
810 | 54.0 | a | b |
915 | c | 75.0 | d |
1000 | e | f | 83.0 |
①b<f
②915℃、2.0 MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60.0%
③該反應的ΔS>0
④K(1 000℃)>K(810℃)
上述①~④中正確的有( )
A.4個 B.3個 C.2個 D.1個
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