师：同学们，今天我们复习化学平衡的移动。先看这张图，大家对灯泡应该比较熟悉，白炽灯因使用寿命短逐步被淘汰，现在常用节能灯或碘钨灯，碘钨灯使用寿命是白炽灯的1.5倍，发光效率提高了30%。为什么碘钨灯使用寿命长、发光效率高，二者有何区别？查阅资料可知，碘钨灯是在白炽灯灯泡中充入少量碘，灯泡壁温度保持在250℃到1200℃之间，挥发的钨在灯泡壁处与碘形成碘化钨气体分子，因管内气体流动，碘化钨回到灯丝附近，在2000℃以上的灯丝附近，碘化钨分解成碘和钨，又回到灯丝上，如此循环，灯丝使用寿命延长。不过安装碘钨灯时要注意：必须水平安装，倾斜不得大于4度；灯管温度高，要注意散热，灯管周围不能放易燃物；灯丝比较脆，要避免震动和撞击。

　　根据碘钨灯的原理和注意事项，请同学们思考几个问题：第一，根据碘钨灯工作原理写出该反应的化学方程式，并说明该反应的特点；第二，为什么灯泡壁的温度能保持在250℃到1200℃之间；第三，安装碘钨灯时为什么要水平安装，倾斜不得大于4度；第四，制作碘钨灯时只能充入少量的碘，充入碘过多会产生怎样的影响？我们一起来研究这些问题。

　　首先看第一个问题，根据碘钨灯工作原理写出反应的化学方程式。从原理描述可知，反应为钨和碘生成碘化钨，这是一个反应前后气体体积不变的放热反应。

　　再看第二个问题，灯泡壁的温度为什么能保持在250℃到1200℃之间？因为碘和钨反应是放热反应，随着反应进行，灯泡内温度逐渐升高，使反应达到平衡。温度过高时，平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，会使灯泡内温度降低；温度过低时，反应向正反应方向进行，正反应放热使温度升高，如此往复循环，就能保持灯泡壁温度在250℃到1200℃之间。

　　接着从平衡移动角度分析温度改变对该平衡移动的影响：升高温度平衡向逆反应方向移动，降低温度平衡向正反应方向移动。所以可得结论，升高温度平衡向吸热反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动。

　　再看第三个问题，为什么碘钨灯要水平安装，倾斜不得大于4度？如果灯管倾斜度大于4度，由于重力影响，碘化钨会沉积在灯管底部，灯管顶部碘化钨量减少，使钨的循环难以实现，缩短碘钨灯寿命。从平衡移动角度分析，碘化钨含量减少，相当于减小了碘化钨的浓度，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，钨不断被消耗，所以钨损耗后，碘钨灯寿命缩短。

　　然后看第四个问题，如果在碘钨灯中充入的碘过多会怎样？同样从平衡移动角度分析，充入碘过多，即增大了反应物浓度，平衡向正反应方向移动，此时钨也不断被消耗，由于钨的损耗增多，循环难以实现，碘钨灯寿命也会缩短。

　　由此我们可以得出结论：增大反应物浓度或者减小生成物浓度，平衡均向正反应方向移动；反之，减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。通过这四个问题的讨论，我们研究了温度和浓度对化学平衡移动的影响。那么压强对这个反应的平衡移动是否有影响呢？看这个反应特点，它是反应前后气体体积不变的反应，所以压强改变平衡不发生移动。若把钨改为气态，压强对这个平衡是否有影响呢？当钨为气态时，正反应方向是气体体积缩小的反应，把灯管容积缩小为原来的1/2，相当于增大压强，平衡正向移动；将灯管容积扩大为原来的两倍，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动。所以，增大压强平衡向体积缩小的方向移动，减小压强平衡向体积增大的方向移动。

　　在实际工业生产中，除了充入少量碘，还会充入一些稀有气体，比如氩气。在这个平衡体系中充入氩气对平衡有什么影响呢？如果灯管体积不变，充入氩气各成分浓度不变，平衡不发生移动；但如果充入氩气使灯管体积增大，相当于减小压强，平衡向体积增大的方向移动。

　　最后看催化剂对平衡移动的影响，催化剂可同等程度增大正逆反应速率，此时平衡不发生移动。通过以上分析，我们从定性角度讨论了平衡移动的判断，除了从条件改变影响平衡移动考虑，还能用勒夏特列原理来解释平衡移动方向。勒夏特列原理是：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。就像《道德经》中所说“天之道，损有余而补不足。高者抑之，下者举之，有余者损之，不足者补之”，很好地解释了“减弱”这个原理。

　　为更好研究碘钨灯的反应原理，人们进行实验模拟。在实验室中，控制温度为T1，向体积为0.2升的密闭容器中加入0.01摩尔的碘单质和足量的钨，在T0时刻达到平衡。如果在T1时刻改变条件，请画出对应的速率 - 时间图。同学们思考一下，如果在T1时刻改变的条件是升高温度、增大压强、增大反应物浓度，或者加入催化剂，速率 - 时间图该怎么绘制。

　　先看升高温度时的速率 - 时间图绘制。升高温度化学反应速率加快，正逆反应速率都会增大，但逆反应速率增大程度更多，所以此时逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率逐渐减小，正反应速率逐渐增大，最终二者相等达到新的平衡。

　　若在T1时刻增大反应物浓度，速率怎么变化呢？增大反应物浓度，此时正反应速率增大，逆反应速率不变。由于正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，最终正逆反应速率相等，达到新的平衡。

　　再看T1时刻增大压强的情况。因为这个反应是反应前后气体体积不变的反应，增大压强正逆反应速率同等程度增大，正逆反应速率仍然相等，平衡不发生移动。若把钨改为气态，速率 - 时间图还是这样吗？当增大压强时，正逆反应速率都会增大，但正反应速率增大程度更多，逆反应速率增大程度较小，此时正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，最终两者相等达到新的平衡。