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)+I
2(g)?WI
2(g)△H<0為模擬上述反應(yīng),在450℃時(shí)向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢,2min后反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得碘蒸氣濃度為0.005mol?L
-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為
0.0225mol?L-1?min-1
0.0225mol?L-1?min-1
.
(2)能夠說(shuō)明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有
CE
CE
.
A.I
2與WI
2的濃度相等 B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
C.W的質(zhì)量不再變化 D.單位時(shí)間內(nèi),金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等
E.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
(3)如圖為該反應(yīng)在450℃時(shí)的時(shí)間-速率圖,則t
2時(shí)刻改變的外界條件可能是
增大碘蒸氣的濃度(或者充入碘蒸氣)
增大碘蒸氣的濃度(或者充入碘蒸氣)
,若t
4時(shí)刻將容器壓縮至一半(各物質(zhì)狀態(tài)不變),保持該條件至t
6,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t
4到t
6時(shí)間段內(nèi)大致曲線圖,并在相應(yīng)曲線上標(biāo)上υ
3(正)、υ
3(逆)
(4)假設(shè)燈絲溫度為660℃,燈泡壁溫度為350℃.請(qǐng)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(zhǎng)鎢絲壽命的原因
擴(kuò)散到燈泡壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應(yīng)生成WI2(g),WI2(g)擴(kuò)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(zhǎng)鎢絲使用壽命.
擴(kuò)散到燈泡壁(低溫區(qū))的鎢與I2(g)發(fā)生反應(yīng)生成WI2(g),WI2(g)擴(kuò)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(zhǎng)鎢絲使用壽命.
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