Question

10．（1）某溫度下，SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g），△H=-98kJ/mol．開始時在100L密閉容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，當反應達到平衡時，共放出196KJ熱量．該反應的平衡常數為K=3.33．
（2）有一種甲醇燃料電池，采用NaOH作電解質溶液，寫出該電池負極反應式CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；用該電池做電源，石墨為電極電解氯化鎂溶液，陰極現象為有無色氣體產生，同時生成白色沉淀．

Answer 1

分析 （1）利用三段式法計算平衡濃度，根據平衡常數表達式計算；
（2）燃料電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應，堿性條件下，甲醇燃燒生成碳酸根離子；用石墨電極電解氯化鎂溶液，陰極上氫離子放電，溶液顯堿性．

解答 解：（1）由SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1，
在100L的密閉容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0molO₂（g），當反應達到平衡時共放出熱量196kJ，則消耗SO₂ 2mol，
       SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）
起始   4.0mol   10.0mol        0
轉化：2mol      1.0mol      2.0mol           
平衡：2.0mol    9.0mol      2.0mol           
則平衡時：c（SO₂）=0.02mol/L，c（O₂）=0.09mol/L，c（SO₃）=0.02mol/L，
所以k=$\frac{c（S{O}_{3}）}{c（S{O}_{2}）•\sqrt{c（{O}_{2}）}}$=$\frac{0.02mol/L}{0.02mol/L×\sqrt{0.09mol/L}}$=3.33，
故答案為：3.33；
（2）燃料電池中，負極上燃料失電子發生氧化反應，堿性條件下，甲醇在負極生成碳酸根離子，故a應該通入甲醇，其電極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；
用石墨電極電解氯化鎂溶液，陰極上氫離子放電生成氫氣，溶液顯堿性遇鎂離子生成白色沉淀，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；有無色氣體產生，同時生成白色沉淀．

點評 本題考查了化學平衡常數的計算、原電池和電解池知識，綜合性較強，注意細心思考，細心計算．