Question

8．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C₃H₆）．
（1）已知11g丙烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放出的热量为555kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220kJ•mol^-1；
（2）以丙烷为燃料制作燃料电池，电解质是熔融碳酸盐，电池的负极应通入C₃H₈或丙烷，电池的正极反应式为O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-；放电时，CO₃^2-移向电池的负（选填“正”或“负”）极．

Answer 1

分析 （1）先计算出11g丙烷的物质的量，然后计算出1mol丙烷燃烧放出的热量，据此形出丙烷燃烧的热化学方程式；
（2）燃料电池中，负极燃烧失去电子，则负极为丙烷，电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，电解质溶液中阴离子向负极移动．

解答 解：（1）11g丙烷的物质的量为：$\frac{11g}{44g/mol}$=0.25mol，则1mol丙烷完全燃烧放出的热量为：55kJ×$\frac{1mol}{0.25mol}$=2220kJ，则丙烷燃烧的热化学方程式为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220 kJ•mol^-1，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220 kJ•mol^-1；
（2）燃料电池中，负极上燃料C₃H₈或丙烷失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应，负极电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正极反应式为：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，所以其电池反应式为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，放电时，电解质中阴离子移动方向与电流方向相反，则碳酸根离子向负极移动，
故答案为：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O；负．
故答案为：C₃H₈或丙烷； O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-；负．

点评 本题考查了热化学方程式的书写、原电池工作原理，题目难度中等，明确原电池工作原理为解答关键，注意掌握热化学方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．