Question

（1）实验室用4mol SO₂与2mol O₂在一定条件下进行下列反应：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.64kJ/mol，当放出314.624kJ热量时，SO₂的转化率为

 

．
（2）PCl₅的热分解反应如下：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），写出反应的平衡常数表达式

 

已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl₅，达到平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.150mol/L．计算该温度下的平衡常数

 

．
（3）氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O　　 　 正极：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学电源新型电池

专题：化学平衡专题,电化学专题

分析：（1）热化学方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.64kJ/mol表示通常条件下2molSO₂（g）、1molO₂（g）反应生成2molSO₃（g）放出热量196.64kJ．结合放出314.624kJ热量，根据热化学方程式计算参加反应的二氧化硫的物质的量，再根据转化率的等于计算SO₂的转化率；
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；根据三段式计算平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算；
（3）先根据电极反应式写出电池反应式，根据电池反应式中水和转移电子的关系计算．

解答： 解：（1）热化学方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.64kJ/mol表示通常条件下2molSO₂（g）与1molO₂（g）反应生成2molSO₃（g）放出热量196.64kJ．
放出314.624kJ热量，参加反应的二氧化硫的物质的量为

314.624KJ

196.64KJ

×2mol=3.2mol．
所以二氧化硫的转化率为

3.2mol

4mol

×100%=80%．
故答案为：80%；
（2）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，故可逆反应PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常数k=

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

；
PCl₅的起始浓度为

2mol

10L

=0.2mol/L，达到平衡后，测得容器内PCl₃的浓度为0.150mol/L，则：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
开始（mol/L）：0.2        0         0
变化（mol/L）：0.15       0.15      0.15
平衡（mol/L）：0.05       0.15      0.15
所以平衡常数k=

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

=

0.15×0.15

0.05

=0.45；
故答案为：

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

；0.45；
（3）1.8L水的质量为1800g，水的物质的量为n=

m

M

=

1800g

18g/mol

=100mol，
负极：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O ①
正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-②
①+②得：2H₂+O₂=2H₂O  转移电子
                2mol     4mol
                100mol  200mol
故答案为：200mol．

点评：本题考查了化学平衡计算，热化学方程式计算应用，常见化学电源及氧化还原反应的有关计算，题目较简单．