Question

碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点．一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应：W(s)＋I₂(g)WI₂(g)为模拟上述反应，在实验室中准确称取0.508 g碘、0.736 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中，并加热使其反应．下图是混合气体中的WI₂蒸气的物质的量随时间变化关系的图像[n(WI₂)～t]，其中曲线Ⅰ(0～t₂时间段)的反应温度为450℃，曲线Ⅱ(从t₂时刻开始)的反应温度为530℃．

请回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为：K＝________

(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应．

(3)反应从开始到t₁(t₁＝3 min)时间内的平均速率v(I₂)＝________．

(4)能够说明上述反应已经达到平衡状态的有________．

a．I₂与WI₂的浓度相等

b．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与单质碘生成的物质的量相等

c．容器内混合气体的密度不再改变

d．容器内气体压强不发生变化

(5)在另一个体积为50.0 mL的容器里，在保持530℃温度不变的情况下加入1.0160 g碘、和2.000 g金属钨，达到平衡时WI₂的物质的量为________mol．

(6)假设灯丝温度为660℃，灯泡壁温度为350℃．请根据化学平衡移动原理分析在灯泡内充入碘能够延长钨丝寿命的原因________

Answer 1

答案：
解析：

(1)K＝C(WI2)/C(I2) 　　(2)放热， 　　(3)1.20×10－2 mol·L－1·min－1 　　(4)b、c 　　(5)2.40×10－3 mol 　　(6)扩散到灯泡内壁(低温区)的钨与I2(g)发生反应生成WI2(g)，WI2(g)扩散到灯丝(高温区)重新分解出钨沉积到灯丝表面，从而延长钨丝使用寿命．