Question

丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應用于人們的日常生產和生活．
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，將所有的產物通入一個固定體積為1L的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應：CO（g）+H₂O （g）≒CO₂（g）+H₂（g）△H=+41.2kJ/mol
①下列事實能說明該反應達到平衡的是

 

．
a．體系中的壓強不發(fā)生變化                   b．v 正（H₂）=v 正（CO）
c．混合氣體的平均相對分子質量不發(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（1）中的反應可以設計一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內部是熔融的摻雜著氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在其內部可以傳導O^2-．在電池內部O^2-移向

 

極（填“正”或“負”）；通入負極的氣體是

 

，若有1mol C₃H₈反應，則轉移的電子數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據蓋斯定律書寫其熱化學反應方程式；
（2）①可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質濃度、百分含量等都不變；
②化學平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變；
（3）燃料電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，電解質內部陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，根據丙烷和轉移電子之間的關系式計算．

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．該反應前后氣體計量數(shù)之和不變，所以壓強始終不變，不能根據壓強確定反應是否達到平衡狀態(tài)，故錯誤；
b．無論該反應是否達到平衡狀態(tài)，始終存在v 正（H₂）=v 正（CO），所以不能據此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
c．該反應中氣體總質量不變、氣體物質的量不變，所以相對分子質量始終不變，所以不能據此判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
d．CO₂的濃度不再發(fā)生變化時，該反應達到平衡狀態(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，化學平衡常數(shù)不變，故答案為：不變；
（3）該燃料電池中，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，所以負極上通入的氣體是丙烷，電解質內部陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，則氧離子向負極移動，
負極反應式為C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，根據電極反應式知若有1mol C₃H₈反應，則轉移的電子數(shù)目20N_A，
故答案為：負；丙烷；20N_A．

點評：本題考查較綜合，涉及原電池原理、化學平衡狀態(tài)的判斷、蓋斯定律等知識點，難點是平衡狀態(tài)的判斷、電極反應式書寫，注意“只有反應前后改變的物理量”才能作為平衡狀態(tài)的判斷依據．