北京奥运会祥云火炬将中国传统文化.奥运精神以及现代高科技融为一体．火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧.丙烷是一种优良的燃料．试回答下列问题:①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图.请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式．②近年来已经研制出丙烷(C3H8)燃料电池.该电池的电解质溶液为H2SO4溶液.写出� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体．火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料．试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，请写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式

．
②近年来已经研制出丙烷（C₃H₈）燃料电池，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，写出该电池负极的电极反应式：

．
③某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出2240mL（标准状况）气体，阴极析出金属 10.4g，在该含氧酸盐中金属的化合价为

，在该实验中，若不考虑能量的损失，电池中消耗丙烷的质量最少是

g（结果精确至0.01g）．

考点：反应热和焓变,热化学方程式,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：基本概念与基本理论

分析：①分析图象得到生成1mol水的焓变△H=-553.75KJ/mol；依据热化学方程式书写方法写出，注意物质聚集状态，对应量下的焓变；
②丙烷燃料电池，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，燃料在负极失电子发生氧化反应，氧气再正极得到电子发生还原反应，注意电解质溶液为酸溶液的环境；
③依据电解过程中电极反应中电子转移守恒，计算氧气和金属的计算关系得到；做为电池电极溶液整个电路中电子转移守恒得到丙烷物质的量，结合摩尔质量计算质量；

解答： 解：①图象是一定量丙烷完全燃烧生成CO₂和1mol H₂O（l）过程中的能量变化图，反应放热△H=-553.75KJ/mol，则写出的热化学方程式为：
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；△H₁=-2215.0 kJ/mol；
②丙烷燃料电池，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，燃料丙烷在负极失电子发生氧化反应，电极反应为：C₃H₈-20e^-+6H₂O=3CO₂+20H⁺，
故答案为：C₃H₈-20e^-+6H₂O=3CO₂+20H⁺；
③某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出 2240ml（标准状况）氧气物质的量=

2.24L

22.4L?mol-1

=0.10mol，阴极析出金属 10.4g，物质的量=

10.4g

52g?mol-1

=0.2mol；依据电子守恒，结合电极反应得到：阳极极反应：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应：M^x++xe^-=M；依据电子守恒得到，
xO₂～4xe^-～4M
x 4x 4
0.1mol 0.4mol 0.2mol
x=2；
依据电子转移守恒可知，C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）；1molC₃H₈（g）反应电子转移20mol，转移0.4mol电子消耗丙烷为0.02mol；电池中消耗丙烷的质量=0.02mol×44g/mol=0.88g；
故答案为：+2；0.88；

点评：本题考查了热化学方程式的知识分析，热化学方程式的计算，电极原理的电子守恒的计算应用，电极反应书写方法，电极反应计算应用是解题关键，题目难度中等．

实验组别	温度	称取CuSO₄质量/g	B增重质量/g	C增重质量/g	E中收集到气体/mL
①	T₁	0.640	0.320	0	0
②	T₂	0.640	0	0.256	V₂
③	T₃	0.640	0.160	Y₃	22.4
④	T₄	0.640	X₄	0.192	33.6

元素	元素性质或原子结构
X	原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z	基态原子最外层电子排布式为（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²
T	与Z同周期，元素最高价是+7价
W	原子序数为Y、T元素之和，不锈钢中含有该元素

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