Question

碘鎢燈具有使用壽命長、節能環保等優點．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發生如下的可逆反應：W（s）+I₂（g）  WI₂（g）
為模擬上述反應，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．如圖是混合氣體中的WI₂蒸氣的物質的量隨時間變化關系的圖象[n（WI₂）～t]，其中曲線Ⅰ（0～t₂時間段）的反應溫度為450℃，曲線Ⅱ（從t₂時刻開始）的反應溫度為530℃．請回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數表達式為：K=

C(WI2)

C(I2)

（2）該反應是

放熱

（填“放熱”或“吸熱”）反應，判斷依據是：

溫度升高，n（WI₂）減小，平衡向左移動，所以是放熱反應；

．
（3）反應從開始到t₁（t₁=3min）時間內的平均速率：u（I₂）=

1.20×10^-2mol?L^-1?min^-1

．
（4）能夠說明上述反應已經達到平衡狀態的有

b、c

．
a．I₂與WI₂的濃度相等
b．單位時間內，金屬鎢消耗的物質的量與單質碘生成的物質的量相等
c．容器內混合氣體的密度不再改變
d．容器內氣體壓強不發生變化

Answer 1

分析：（1）據化學平衡常數的概念
（2）根據溫度對化學平衡、化學平衡常數的影響；
（3）根據反應速率的公式進行計算；
（4）根據化學平衡的標志來判斷；

解答：解：（1）因平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積，所以K=

C(WI2)

C(I2)

，故答案為：

C(WI2)

C(I2)

；
（2）化學平衡常數的大小只與溫度有關，升高溫度，平衡向吸熱的方向移動，由表可知：升高溫度，WI₂的物質的量減少，說明化學平衡逆向移動，因此正反應方向放熱，故答案為：放熱；溫度升高，n（WI₂）減小，平衡向左移動，所以是放熱反應；
（3）從反應開始到t1時間內，結合圖象，生成WI₂（g）的物質的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質的物質的量減少1.8×10^-3mol，根據公式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、達到平衡狀態時，各物質的濃度不變，不一定相等，故A錯誤；
B、單位時間內，金屬鎢消耗的物質的量與單質碘生成的物質的量相等，說明v逆=v正，故B正確；
C、由于反應物中有氣體，只有在平衡狀態，密度不變，故C正確；
D、因前后氣體分子數相等，則無論是否達到平衡狀態，壓強不變，故D錯誤；
故選：b、c．

點評：本題主要考查溫度對化學平衡、化學平衡常數的影響以及平衡的判斷，難度不大，考查學生分析和解決問題的能力．