Question

丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活．
已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O （l）△H₁=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol
（1）反應(yīng)C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O （l）的△H=

 

．
（2）現(xiàn)有1mol C₃H₈在不足量的氧氣里燃燒，生成1mol CO和2mol CO₂以及氣態(tài)水，將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)固定體積為1L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng)：CO（g）+H₂O （g）≒CO₂（g）+H₂（g）△H=+41.2kJ/mol
①下列事實(shí)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是

 

．
a．體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化                   b．v 正（H₂）=v 正（CO）
c．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化     d．CO₂的濃度不再發(fā)生變化
②向平衡體系中充入少量CO則平衡常數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）依據(jù)（1）中的反應(yīng)可以設(shè)計(jì)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O^2-．在電池內(nèi)部O^2-移向

 

極（填“正”或“負(fù)”）；通入負(fù)極的氣體是

 

，若有1mol C₃H₈反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專(zhuān)題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律書(shū)寫(xiě)其熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)濃度、百分含量等都不變；
②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；
（3）燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)內(nèi)部陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，根據(jù)丙烷和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O （l）△H₁=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol
將方程式

①+3②

2

得C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O （l）△H=

-2741.8+3×(-566)

2

kJ/mol=-2219.9kJ/mol，
故答案為：=-2219.9kJ/mol；
（2）①a．該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，所以壓強(qiáng)始終不變，不能根據(jù)壓強(qiáng)確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
b．無(wú)論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，始終存在v 正（H₂）=v 正（CO），所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
c．該反應(yīng)中氣體總質(zhì)量不變、氣體物質(zhì)的量不變，所以相對(duì)分子質(zhì)量始終不變，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
d．CO₂的濃度不再發(fā)生變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
故選d；
②加入少量CO，雖然CO濃度增大，但溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，故答案為：不變；
（3）該燃料電池中，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以負(fù)極上通入的氣體是丙烷，電解質(zhì)內(nèi)部陽(yáng)離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則氧離子向負(fù)極移動(dòng)，
負(fù)極反應(yīng)式為C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，根據(jù)電極反應(yīng)式知若有1mol C₃H₈反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目20N_A，
故答案為：負(fù)；丙烷；20N_A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及原電池原理、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、蓋斯定律等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是平衡狀態(tài)的判斷、電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)，注意“只有反應(yīng)前后改變的物理量”才能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)．