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(chǎn)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）反應C₃H₈（g）+4.5O₂（g）=2CO₂（g）+CO（g）+4H₂O（l）△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(chǎn)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：
2CO（g）+H₂O（g）=2CO₂（g）+H₂（g）△H=+41.2kJ?mol^-1，5min后經(jīng)測定，H₂為0.8mol，則v（H₂）=

 

．
（3）依據(jù)（1）中的反應可以設(shè)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(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在其內(nèi)部可以傳導O^2-．在電池內(nèi)部O^2-由

 

極移向

 

_極（填“正”或“負”）；
（4）用上述燃料電池用惰性電極電解足量Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液．電解開始后陰極的現(xiàn)象為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應熱的計算,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減，反應熱也處于相應的系數(shù)進行相應的加減，構(gòu)造目標熱化學方程式，據(jù)此計算△H．
（2）根據(jù)v=

△c

△t

計算v（H₂）；
（3）原電池內(nèi)部陰離子向由正極向負極移動；
（4）電解池陰極發(fā)生還原反應，陽離子在陰極放電，H⁺（實際是水）在陰極放電生成氫氣，產(chǎn)生氫氧根離子，氫氧根離子與鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀．

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
根據(jù)蓋斯定律，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；
故答案為：-1936.9kJ/mol．
（2）v（H₂）=

0.8mol 1L

5min

=0.16mol/L?min^-1；
故答案為：0.16mol/L?min^-1；
（3）原電池內(nèi)部陰離子向由正極向負極移動，所以電池內(nèi)部O^2-由正極移向負極；
故答案為：正；負；
（4）電解池陰極發(fā)生還原反應，陽離子在陰極放電，水在陰極放電，電極反應式為2H₂O-2e-=H₂↑+2OH^-，同時反應Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，故電解開始后陰極的現(xiàn)象為：有大量無色氣泡產(chǎn)生，并且有白色沉淀產(chǎn)生，
故答案為：有大量無色氣泡產(chǎn)生，并且有白色沉淀產(chǎn)生．

點評：本題考查蓋斯定律、反應熱的計算、化學反應速率、原電池、電解池等，難度中等，注意原理的應用．