Question

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）反应C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O （l）的△H=

 

．
（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）△H=+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 正（CO）
c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化     d．CO₂的浓度不再发生变化
②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O^2-．在电池内部O^2-移向

 

极（填“正”或“负”）；通入负极的气体是

 

，若有1mol C₃H₈反应，则转移的电子数目为

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据盖斯定律书写其热化学反应方程式；
（2）①可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质浓度、百分含量等都不变；
②化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变；
（3）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电解质内部阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，根据丙烷和转移电子之间的关系式计算．

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
将方程式

①+3②

2

得C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O （l）△H=

-2741.8+3×(-566)

2

kJ/mol=-2219.9kJ/mol，
故答案为：=-2219.9kJ/mol；
（2）①a．该反应前后气体计量数之和不变，所以压强始终不变，不能根据压强确定反应是否达到平衡状态，故错误；
b．无论该反应是否达到平衡状态，始终存在v 正（H₂）=v 正（CO），所以不能据此判断平衡状态，故错误；
c．该反应中气体总质量不变、气体物质的量不变，所以相对分子质量始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
d．CO₂的浓度不再发生变化时，该反应达到平衡状态，故正确；
故选d；
②加入少量CO，虽然CO浓度增大，但温度不变，化学平衡常数不变，故答案为：不变；
（3）该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，所以负极上通入的气体是丙烷，电解质内部阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，则氧离子向负极移动，
负极反应式为C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，根据电极反应式知若有1mol C₃H₈反应，则转移的电子数目20N_A，
故答案为：负；丙烷；20N_A．

点评：本题考查较综合，涉及原电池原理、化学平衡状态的判断、盖斯定律等知识点，难点是平衡状态的判断、电极反应式书写，注意“只有反应前后改变的物理量”才能作为平衡状态的判断依据．