Question

（1）實(shí)驗(yàn)室用4mol SO₂與2mol O₂在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.64kJ/mol，當(dāng)放出314.624kJ熱量時，SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．
（2）PCl₅的熱分解反應(yīng)如下：PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g），寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式

 

已知某溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00mol PCl₅，達(dá)到平衡后，測得容器內(nèi)PCl₃的濃度為0.150mol/L．計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)

 

．
（3）氫氧燃料電池用于航天飛船，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，其電極反應(yīng)如下：
負(fù)極：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O　　 　 正極：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-
當(dāng)?shù)玫?.8L飲用水時，電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：（1）熱化學(xué)方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.64kJ/mol表示通常條件下2molSO₂（g）、1molO₂（g）反應(yīng)生成2molSO₃（g）放出熱量196.64kJ．結(jié)合放出314.624kJ熱量，根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率的等于計(jì)算SO₂的轉(zhuǎn)化率；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫；根據(jù)三段式計(jì)算平衡時各組分的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（3）先根據(jù)電極反應(yīng)式寫出電池反應(yīng)式，根據(jù)電池反應(yīng)式中水和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系計(jì)算．

解答： 解：（1）熱化學(xué)方程式2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.64kJ/mol表示通常條件下2molSO₂（g）與1molO₂（g）反應(yīng)生成2molSO₃（g）放出熱量196.64kJ．
放出314.624kJ熱量，參加反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為

314.624KJ

196.64KJ

×2mol=3.2mol．
所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為

3.2mol

4mol

×100%=80%．
故答案為：80%；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，故可逆反應(yīng)PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）的平衡常數(shù)k=

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

；
PCl₅的起始濃度為

2mol

10L

=0.2mol/L，達(dá)到平衡后，測得容器內(nèi)PCl₃的濃度為0.150mol/L，則：
               PCl₅（g）?PCl₃（g）+Cl₂（g）
開始（mol/L）：0.2        0         0
變化（mol/L）：0.15       0.15      0.15
平衡（mol/L）：0.05       0.15      0.15
所以平衡常數(shù)k=

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

=

0.15×0.15

0.05

=0.45；
故答案為：

c(PCl3)c(Cl2)

c(PCl5)

；0.45；
（3）1.8L水的質(zhì)量為1800g，水的物質(zhì)的量為n=

m

M

=

1800g

18g/mol

=100mol，
負(fù)極：2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O ①
正極：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-②
①+②得：2H₂+O₂=2H₂O  轉(zhuǎn)移電子
                2mol     4mol
                100mol  200mol
故答案為：200mol．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡計(jì)算，熱化學(xué)方程式計(jì)算應(yīng)用，常見化學(xué)電源及氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，題目較簡單．