Question

9．碘鎢燈具有使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：W（s）+I₂（g）?WI₂（g）
為模擬上述反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確稱(chēng)取0.508g碘、0.736g金屬鎢放置于50.0mL密閉容器中，并加熱使其反應(yīng)．如圖是混合氣體中的WI₂蒸氣的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象[n（WI₂）～t]，其中曲線(xiàn)Ⅰ（0～t₂時(shí)間段）的反應(yīng)溫度為450℃，曲線(xiàn)Ⅱ（從t₂時(shí)刻開(kāi)始）的反應(yīng)溫度為530℃．
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{C（W{I}_{2}）}{C（{I}_{2}）}$
（2）該反應(yīng)是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，判斷依據(jù)是溫度升高，n（WI₂）減小，平衡向左移動(dòng)，所以是放熱反應(yīng)．
（3）反應(yīng)從開(kāi)始到t₁（t₁=3min）時(shí)間內(nèi)的平均速率v（I₂）=1.20×10^-2 mol•L^-1•min^-1．
（4）能夠說(shuō)明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有b、c．
a．I₂與WI₂的濃度相等
b．單位時(shí)間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與單質(zhì)碘生成的物質(zhì)的量相等
c．容器內(nèi)混合氣體的密度不再改變
d．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，其中固體物質(zhì)不代入表達(dá)式；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，由表可知：升高溫度，WI₂的物質(zhì)的量減少，說(shuō)明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)；
（3）從反應(yīng)開(kāi)始到t1時(shí)間內(nèi)，結(jié)合圖象，生成WI₂（g）的物質(zhì)的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質(zhì)的物質(zhì)的量減少1.8×10^-3mol，根據(jù)公式v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$進(jìn)行計(jì)算；
（4）A、達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，不一定相等；
B、單位時(shí)間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與單質(zhì)碘生成的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明v逆=v正；
C、由于反應(yīng)物中有氣體，只有在平衡狀態(tài)，密度不變；
D、因前后氣體分子數(shù)相等，則無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)不變．

解答 解：（1）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以K=$\frac{C（W{I}_{2}）}{C（{I}_{2}）}$，故答案為：$\frac{C（W{I}_{2}）}{C（{I}_{2}）}$；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān)，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)，由表可知：升高溫度，WI₂的物質(zhì)的量減少，說(shuō)明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，因此正反應(yīng)方向放熱，故答案為：放熱；溫度升高，n（WI₂）減小，平衡向左移動(dòng)，所以是放熱反應(yīng)；
（3）從反應(yīng)開(kāi)始到t1時(shí)間內(nèi)，結(jié)合圖象，生成WI₂（g）的物質(zhì)的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質(zhì)的物質(zhì)的量減少1.8×10^-3mol，根據(jù)公式v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1.8×1{0}^{-3}mol}{0.05L}}{3min}$=1.20×10^-2 mol•L^-1•min^-1，故答案為：1.20×10^-2 mol•L^-1•min^-1；
（4）a、達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，不一定相等，故a錯(cuò)誤；
b、單位時(shí)間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與單質(zhì)碘生成的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明v逆=v正，故b正確；
c、由于反應(yīng)物中有氣體，只有在平衡狀態(tài)，密度不變，故c正確；
d、因前后氣體分子數(shù)相等，則無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)不變，故d錯(cuò)誤；
故選：b、c．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查溫度對(duì)化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響以及平衡的判斷，難度不大，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力．