Question

丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活．
已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO （g）+8H₂O（l）△H=-2741.8kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
（1）反应C₃H₈（g）+4.5O₂（g）=2CO₂（g）+CO（g）+4H₂O（l）△H=

 

（2）现有1mol C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO₂以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
2CO（g）+H₂O（g）=2CO₂（g）+H₂（g）△H=+41.2kJ?mol^-1，5min后经测定，H₂为0.8mol，则v（H₂）=

 

．
（3）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体；燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在其内部可以传导O^2-．在电池内部O^2-由

 

极移向

 

_极（填“正”或“负”）；
（4）用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液．电解开始后阴极的现象为

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式，据此计算△H．
（2）根据v=

△c

△t

计算v（H₂）；
（3）原电池内部阴离子向由正极向负极移动；
（4）电解池阴极发生还原反应，阳离子在阴极放电，H⁺（实际是水）在阴极放电生成氢气，产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀．

解答： 解：（1）已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O（l）△H₁=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol
根据盖斯定律，①+②×2得2C₃H₈（g）+9O₂（g）=4CO₂（g）+2CO（g）+8H₂O（l），
△H₃=-2741.8kJ/mol+（-566kJ/mol）×2=-3873.8kJ/mol，
即C₃H₈（g）+4.5O₂（g）=2CO₂（g）+CO（g）+4H₂O（l）△H=-1936.9kJ/mol；
故答案为：-1936.9kJ/mol．
（2）v（H₂）=

0.8mol 1L

5min

=0.16mol/L?min^-1；
故答案为：0.16mol/L?min^-1；
（3）原电池内部阴离子向由正极向负极移动，所以电池内部O^2-由正极移向负极；
故答案为：正；负；
（4）电解池阴极发生还原反应，阳离子在阴极放电，水在阴极放电，电极反应式为2H₂O-2e-=H₂↑+2OH^-，同时反应Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，故电解开始后阴极的现象为：有大量无色气泡产生，并且有白色沉淀产生，
故答案为：有大量无色气泡产生，并且有白色沉淀产生．

点评：本题考查盖斯定律、反应热的计算、化学反应速率、原电池、电解池等，难度中等，注意原理的应用．