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(xué)方程式

 

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（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(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極．電池的總反應(yīng)式為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O．則通入丙烷的電極為電池的

 

極，電池的負(fù)極反應(yīng)式為

 

，為了使燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)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

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池,熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)方程式；
（2）燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，所以通入丙烷的電極是負(fù)極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正極反應(yīng)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(fù)極，所以通入丙烷的電極是負(fù)極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正極反應(yīng)式為 O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，正極上二氧化碳參加反應(yīng)，所以為了使燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行通入的空氣中應(yīng)該含有CO₂，故答案為：負(fù)極；C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；CO₂．

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