Question

碘鎢燈具有使用壽命長、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Ⅰ（0～t₂時(shí)間段）的反應(yīng)溫度為450℃，曲線Ⅱ（從t₂時(shí)刻開始）的反應(yīng)溫度為530℃．請回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=

C(WI2)

C(I2)

（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)從開始到t₁（t₁=3min）時(shí)間內(nèi)的平均速率：u（I₂）=

1.20×10^-2mol?L^-1?min^-1

．
（4）能夠說明上述反應(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）據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念
（2）根據(jù)溫度對化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響；
（3）根據(jù)反應(yīng)速率的公式進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志來判斷；

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=

C(WI2)

C(I2)

，故答案為：

C(WI2)

C(I2)

；
（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=

△c

△t

=

△n V

△t

=

1.8×10-3mol 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：本題主要考查溫度對化學(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)生分析和解決問題的能力．