Question

根据化学学科中的基本理论，请回答下列问题：

Ⅰ、常温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是_____ (填“A”或“B”)。

Ⅱ、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），△H1＝－2741.8kJ/mol

②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）?? △H2＝－566kJ/mol

（1）写出丙烷的燃烧热的热化学方程式：???????????????????????????? 。

（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：

CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+ H2（g） △H1＝+41.2kJ/mol

①下列事实能说明该反应达到平衡的是???????????

a．体系中的压强不发生变化???????????????????? b．v正(H2)＝v逆(CO)

c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化??? d．CO2的浓度不再反生变化

②5min后体系达到平衡，经测定，H2为0.8mol，则v(H2)=?????????????????? 。

③向平衡体系中充入少量CO，则平衡常数???????? （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（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O2-。在电池内部O2-移向????????? 极（填“正”或“负”）；电池的正极电极反应为???????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ、B????? （2分）

Ⅱ、（1）C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l)，△H＝-2219.9KJ/mol? （2分）

（2）①b、d；（2分）②0.16 mol/L?min；（2分）? ③不变? （2分）

（3）负极（1分）， O2+4e- = 2O2-（2分）

【解析】

试题分析：Ⅰ、醋酸是弱酸，存在电离平衡，盐酸是强酸，全部电离，因此在pH相等的条件下醋酸溶液的浓度大于盐酸溶液的浓度。与锌的反应过程中醋酸还可以继续电离出氢离子，所以醋酸与锌反应的速率大，因此表示醋酸溶液中pH变化曲线的是B。

Ⅱ、（1）已知①2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l），△H1＝－2741.8kJ/mol、②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）?? △H2＝－566kJ/mol，则依据盖斯定律可知（①+②×3）÷2即得到热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(l)，其中△H＝（－2741.8kJ/mol－566kJ/mol×3）÷2＝-2219.9KJ/mol。

（2）①a．由反应可知，反应前后的压强始终不变，则体系中的压强不发生变化，不能判断平衡，故a错误；b．v正（H2）=v逆（CO），说明正逆反应速率相等，故b正确；c．因体积不变，气体的总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不发生变化，不能判断平衡，故c错误；d．CO2的浓度不再发生变化，由平衡的特征“定”可知，则化学反应达到平衡，故d正确；故答案为：bd；

②5min后达到平衡，H2为0.8mol，其浓度是0.8mol÷1L＝0.8mol/L，则v（H2）＝0.8mol/L÷5min＝0.16mol/（L?min）；

③因平衡常数与温度有关，温度不变，平衡常数不变；

（3）原电池内部阴离子向由正极向负极移动，所以电池内部O2-由正极移向负极；原电池负极失去电子发生氧化反应，丙烷在负极放电，与O2-结合生成二氧化碳与水，电极反应式为C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O，正极是氧气得到电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4e- ＝2O2-。

考点：考查弱电解质的电离、盖斯定律应用、平衡状态判断、反应速率计算、外界条件对平衡状态的影响以及原电池原理的应用