碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點.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)+I
2(g)
WI
2(g)
為模擬上述反應(yīng),在實驗室中準確稱取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).下圖是混合氣體中的WI
2蒸氣的物質(zhì)的量隨時間變化關(guān)系的圖象[n(WI
2)~t],其中曲線Ⅰ(0~t
2時間段)的反應(yīng)溫度為450℃,曲線Ⅱ(從t
2時刻開始)的反應(yīng)溫度為530℃.
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填寫“放熱”、“吸熱”)反應(yīng).
(2)反應(yīng)從開始到t
1(t
1=3min)時間內(nèi)的平均速率v(I
2)=
1.20×10-2mol?L-1?min-1
1.20×10-2mol?L-1?min-1
.
(3)在450℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
9
9
.
(4)能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有
B、C
B、C
.
A.I
2與WI
2的濃度相等 B.單位時間內(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增加 D.容器內(nèi)氣體壓強不變化
(5)假設(shè)燈絲溫度為660℃,燈泡壁溫度為350℃.請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理分析在燈泡內(nèi)充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因
擴散到燈泡內(nèi)壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應(yīng)生成WI2(g),
擴散到燈泡內(nèi)壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應(yīng)生成WI2(g),
WI2(g)擴散到燈絲(高溫區(qū))重新分解出鎢沉積到燈絲表面,從而延長鎢絲使用壽命.
WI2(g)擴散到燈絲(高溫區(qū))重新分解出鎢沉積到燈絲表面,從而延長鎢絲使用壽命.
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