Question

6．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：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．下圖是混合氣體中的WI₂蒸氣的物質(zhì)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℃．
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為：K=$\frac{C（W{I}_{2}）}{c（{I}_{2}）}$
（2）該反應是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應，判斷依據(jù)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(nèi)的平均速率v（I₂）=1.2×10^-2mol/（L•min）．
（4）能夠說明上述反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有bc．
a．I₂與WI₂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改變
d．容器內(nèi)氣體壓強不發(fā)生變化．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應物平衡濃度的冪次方乘積；
（2）化學平衡常數(shù)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(zhì)的量減少，說明化學平衡逆向移動；
（3）從反應開始到t1時間內(nèi)，結合圖象，生成WI₂（g）的物質(zhì)的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質(zhì)的物質(zhì)的量減少1.8×10^-3mol，根據(jù)公式v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$進行計算；
（4）A、達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度不變，不一定相等；
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，說明v逆=v正；
C、由于反應物中有氣體，只有在平衡狀態(tài)，密度不變；
D、因前后氣體分子數(shù)相等，則無論是否達到平衡狀態(tài)，壓強不變．

解答 解：（1）因平衡常數(shù)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=$\frac{C（W{I}_{2}）}{c（{I}_{2}）}$，故答案為：$\frac{C（W{I}_{2}）}{c（{I}_{2}）}$；
（2）化學平衡常數(shù)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(zhì)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(nèi)，結合圖象，生成WI₂（g）的物質(zhì)的量為1.8×10^-3mol，所以碘單質(zhì)的物質(zhì)的量減少1.8×10^-3mol，根據(jù)公式v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{1.8×1{0}^{-3}mol}{0.05L}}{3min}$=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(tài)時，各物質(zhì)的濃度不變，不一定相等，故a錯誤；
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，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(tài)，密度不變，故c正確；
d、因前后氣體分子數(shù)相等，則無論是否達到平衡狀態(tài)，壓強不變，故d錯誤；
故選：bc．

點評 本題主要考查溫度對化學平衡、化學平衡常數(shù)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．