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
0.508 g碘、0.736 g金屬鎢放置于50.0 mL密閉容器中，并加熱使其反應(yīng)。下圖是混合氣體中的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)是_____（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
(2)反應(yīng)從開始到t1(t1 =3min)時(shí)間內(nèi)的平均速率v(I₂)=____________
(3)在450℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(4)能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有____________。
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增加
D．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)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____________________________。

Answer 1

(1)放熱
(2) 1.20×10^-2mol·L^-1·min^-1
(3)9
(4)BC
(5)擴(kuò)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(kuò)散到燈絲（高溫區(qū)）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命。