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，在密闭容器中用H₂还原WO₃可得到金属钨，其总反应为：WO₃(s) + 3H₂(g) 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℃
主要成份	WO3    W2O5    WO2       W

第一阶段反应的化学方程式为                                 。

Answer

（1）（2）60%；吸热（3）2WO3+H2=W2O5+H2O

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数表达式为：。（2）设达到平衡时氢气的物质的量为2mol，则水蒸气的物质的量为3mol，则最初的氢气的物质的量应该为5mol，所以氢气的平衡转化率为60％。氢气与水蒸气的体积比减小，则说明平衡向正反应方向移动则该反应为吸热反应。（3）由图表可知，第一阶段主要发生的反应是三氧化锰被氢气还原到五氧化二锰的过程，其方程式为：2WO3+H2=W2O5+H2O。

考点：考查化学平衡常数表达式的书写，以及平衡转化率的计算。