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12.以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烧,电解质是熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:C3H8+5O2═3CO2+4H2O.
(1)已知:2C3H8(g)+7O2(g)═6CO(g)+8H2O(l)△H1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H3
则 C3H8(g)+5O2((g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=$\frac{1}{2}$△H1+3△H2-$\frac{3}{2}$△H3(用△H1、△H2、△H3表示)
(2)写出该电池正极的电极反应式:,电池工作时CO32-移向负极(填“正极”或“负极”);用该电池电解1000mL lmol/L的AgNO3溶液(惰性电极),此电解池的反应方程式为4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3

分析 (1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式,反应的热化学方程式改变系数,焓变随之改变,通过热化学方程式之间的加减计算得到;
(2)负极通入丙烷,碳元素的化合价升高,电池的正极通入O2,氧元素的化合价降低,丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水,以此来书写电池反应方程式;原电池中阴离子向负极移动;惰性电极电解1000mL1mol/L的AgNO3溶液,反应生成氧气和银,硝酸,据此书写反应方程式.

解答 解:(1)已知:①2C3H8(g)+7O2(g)═6CO(g)+8H2O(l)△H1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2
③2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H3
依据盖斯定律:①×$\frac{1}{2}$+②×3-③×$\frac{3}{2}$得到:C3H8(g)+5O2((g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=($\frac{1}{2}$△H1+3△H2-$\frac{3}{2}$△H3
故答案为:$\frac{1}{2}$△H1+3△H2-$\frac{3}{2}$△H3
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融的碳酸盐.电池反应方程式为C3H8+5O2=3CO2+4H2O;正极发生还原反应,反应式为:O2+2CO2+4e-=2 CO32-;原电池中的阴离子向负极移动,放电时CO32-移向电池的负极,惰性电极电解1000mL1mol/L的AgNO3溶液,阳极电极反应为4OH-4e-=2H2O+O2↑,阴极电极反应为:4Ag++4e-=4Ag,电解池的总反应方程式为:4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
故答案为:O2+2CO2+4e-=2 CO32-;负极;4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3

点评 本题综合考查反应热的计算、原电池、电解原理,侧重于考查学生综合运用盖斯定律计算、电化学知识的能力,题目难度中等,注意把握新型燃料电池以及电解原理,盖斯定律计算为高频考点.

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