(14分)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:①2C
3H
8(g)+7O
2(g)=6CO(g)+8H
2O(l);△H=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g) ΔH="-566" kJ/mol
(1)反应C
3H
8(g)+5O
2(g)=3CO
2(g)+4H
2O(l)的△H=
(2)C
3H
8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO
2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO (g)+H
2O(g)

CO
2(g)+H
2 (g)
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.υ
正(H
2)=υ
逆(CO
)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化 d.CO
2的浓度不再发生变化
② T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H
2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:
时间 / min
| CO
| H2O(g)
| CO2
| H2
|
0
| 0.200
| 0.300
| 0
| 0
|
2
| 0.138
| 0.238
| 0.062
| 0.062
|
3
| 0.100
| 0.200
| 0.100
| 0.100
|
4
| 0.100
| 0.200
| 0.100
| 0.100
|
5
| 0.116
| 0.216
| 0.084
| C1
|
6
| 0.096
| 0.266
| 0.104
| C2
|
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。则第4~5min之间,改变的条件
,第5~6min之间,改变的条件是
。
已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时,CO和H
2O(g)的浓度都是0.01 mol/L,则CO在此条件下的转化率为
。又知397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H
0 (填“>”、“=”、“<”).
(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(Y
2O
3)的氧化锆(ZrO
2)晶体,在其内部可以传导O
2—。在电池内部O
2—移向_
___极(填“正”或“负”);电池的负极反应式为
。
(4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO
3)
2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____
。