Question

（1）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融鹽混合物做電解質(zhì)，CO為陰極燃氣，空氣與CO2的混合氣為陽極燃氣，制得在650℃下工作的燃料電池，完成有關的電池反應式：陰極反應式：2CO+2CO₃^2-+4e^-=4CO₂；
則陽極反應式為

 

；
（2）已知下列熱化學方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-24.8kJ/mol
Fe₂O₃（s）+

1

3

CO（g）═

2

3

Fe₃O₄（s）+

1

3

CO₂（g）；△H=-15.73kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+640.4kJ/mol
則14g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體時對應的△H約為

 

；
（3）某溫度下，反應SO₂（g）+

1

2

O₂（g）═SO₃ （g） 的平衡常數(shù)K₁=50，在同一溫度下，反應2SO₃（g）═2SO₂（g）+O₂（g）的平衡常數(shù)K₂的值為

 

．
（4）某溫度下純水中C（H⁺）=2×10^-7 mol/L，若溫度不變，滴入稀鹽酸使C（H⁺）=5×10^-6 mol/L，則此時溶液中的C（OH^-）=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,電極反應和電池反應方程式,離子積常數(shù)

專題：

分析：（1）該燃料電池中，負極上CO失電子和碳酸根離子反應生成二氧化碳，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應生成碳酸根離子；
（2）由蓋斯定律來計算反應熱；
（3）平衡常數(shù)生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，只與溫度有關；
（4）根據(jù)溫度不變，水的離子積C（H⁺）×C（OH^-）為常數(shù)計算．

解答： 解：該熔融鹽燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應生成碳酸根離子，電極反應式為O₂+2CO₂+4e^-═2 CO₃^2-，故答案為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（2）Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-24.8kJ/mol ①
Fe₂O₃（s）+

1

3

CO（g）═

2

3

Fe₃O₄（s）+

1

3

CO₂（g）；△H=-15.73kJ/mol  ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+640.4kJ/mol        ③
依據(jù)蓋斯定律計算①×3-③×2+②×3，得到：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol，則14g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe單質(zhì)和CO₂氣體時對應的△H約為-109kJ/mol，故答案為：-109kJ/mol；
（3）反應SO₂（g）+

1

2

O₂（g）═SO₃ （g） 的平衡常數(shù)K₁=

c(SO3)

c(SO2)?c 1 2 (O2)

=50，反應2SO₃（g）═2SO₂（g）+O₂（g）的平衡常數(shù)K₂=

c2(SO2)?c(O2)

c2(SO3)

=

1

K12

=

1

502

=4×10^-4，故答案為：4×10^-4；
 （4）某溫度下純水中C（H⁺）=2×10^-7 mol/L，則水的離子積Kw=（2×10^-7）²，滴入稀鹽酸使C（H⁺）=5×10^-6 mol/L，則此時溶液中的C（OH^-）=

(2×10-7)2

5×10-6

=8×10^-9，故答案為：8×10^-9 mol/L．

點評：本題考查了化學平衡常數(shù)的計算，蓋斯定律的應用，電池反應式的書寫，離子積的計算等，綜合性較強，難度中等．