Question

（1）已知11g丙烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放熱511kJ，1mol液態(tài)水變成水蒸氣吸熱44kJ寫出丙烷燃燒熱的熱化學方程式

 

．
（2）某燃料電池以熔融K₂CO₃為電解質(zhì)，以丙烷為燃料，以空氣為氧化劑．以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極．電池的總反應式為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O．則通入丙烷的電極為電池的

 

極，電池的負極反應式為

 

，為了使燃料電池長時間穩(wěn)定運行，電池的電解質(zhì)組成應保持穩(wěn)定，必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì)，這種物質(zhì)為

 

．

Answer 1

考點：化學電源新型電池,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）11g丙烷的物質(zhì)的量=

11g

44g/mol

=0.25mol，0.25mol丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放出511kJ熱量，則1mol丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放出2044kJ熱量，利用蓋斯定律書寫丙烷燃燒熱化學反應方程式；
（2）燃料電池中，通入燃料的電極是負極，所以通入丙烷的電極是負極，負極上電極反應式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正極反應式為 O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）11g丙烷的物質(zhì)的量=

11g

44g/mol

=0.25mol，0.25mol丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放出511kJ熱量，則1mol丙烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣放出2044kJ熱量，
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol①
  H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol ②
將方程式①-4②得C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=（-2044kJ/mol）-4（+44kJ/mol ）=-2220kJ/mol，
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2220kJ/mol；
（2）燃料電池中，通入燃料的電極是負極，所以通入丙烷的電極是負極，負極上電極反應式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正極反應式為 O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，正極上二氧化碳參加反應，所以為了使燃料電池長時間穩(wěn)定運行通入的空氣中應該含有CO₂，故答案為：負極；C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；CO₂．

點評：本題考查了化學電源新型電池及熱化學反應，根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學反應方程式，明確燃料電池中正負極上發(fā)生的反應是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應式書寫，要根據(jù)電解質(zhì)中自由移動離子確定正負極產(chǎn)物，總結(jié)歸納書寫規(guī)律，難度中等．