Question

10．（1）某温度下，SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g），△H=-98kJ/mol．开始时在100L密闭容器中加入4.0molSO₂和10.0molO₂，当反应达到平衡时，共放出196KJ热量．该反应的平衡常数为K=3.33．
（2）有一种甲醇燃料电池，采用NaOH作电解质溶液，写出该电池负极反应式CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；用该电池做电源，石墨为电极电解氯化镁溶液，阴极现象为有无色气体产生，同时生成白色沉淀．

Answer 1

分析 （1）利用三段式法计算平衡浓度，根据平衡常数表达式计算；
（2）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲醇燃烧生成碳酸根离子；用石墨电极电解氯化镁溶液，阴极上氢离子放电，溶液显碱性．

解答 解：（1）由SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）△H=-98kJ•mol^-1，
在100L的密闭容器中加入4.0mol SO₂（g）和10.0molO₂（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，则消耗SO₂ 2mol，
       SO₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）?SO₃（g）
起始   4.0mol   10.0mol        0
转化：2mol      1.0mol      2.0mol           
平衡：2.0mol    9.0mol      2.0mol           
则平衡时：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，
故答案为：3.33；
（2）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲醇在负极生成碳酸根离子，故a应该通入甲醇，其电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；
用石墨电极电解氯化镁溶液，阴极上氢离子放电生成氢气，溶液显碱性遇镁离子生成白色沉淀，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；有无色气体产生，同时生成白色沉淀．

点评 本题考查了化学平衡常数的计算、原电池和电解池知识，综合性较强，注意细心思考，细心计算．