Question

（10分）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）ΔH<0

為模擬上述反應，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質和足量的鎢，2min后反應達到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005 mol·L^-1。請回答下列問題：

（1）前兩分鐘內碘蒸氣的反應速率為         。

（2）能夠說明上述反應已經達到平衡狀態的有         。

A．I₂與WI₂的濃度相等

B．容器內氣體壓強不再變化

C．W的質量不再變化

D．單位時間內，金屬鎢消耗的物質的量與碘化鎢生成的物質的量相等

E．容器內混合氣體的密度保持不變

（3）下圖為該反應在450℃時的時間—速率圖，則t₂時刻改變的外界條件可能是           ，若t₄時刻將容器壓縮至一半（各物質狀態不變），保持該條件至t₆，請在圖中畫出t₄到t₆時間段內大致曲線圖，并在相應曲線上標上υ₃(正)、υ₃(逆)

（4）假設燈絲溫度為660℃，燈泡壁溫度為350℃。請根據化學反應原理分析在燈泡內充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因         。

 

Answer 1

【答案】

(10分)（1）0.0225mol·L^-1·min^-1（2分）  （2）CE（2分）（3）充入碘蒸氣（或者增大碘蒸氣的濃度）（2分）     作圖（2分）

（4）擴散到燈泡壁（低溫區）的鎢與I₂(g)發生反應生成WI₂(g),WI₂(g)擴散到燈絲（高溫區）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命。  （2分）

【解析】