Question

（2012?石景山区一模）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=

-2219.9kJ/mol

．
（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

d

．
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的浓度不再发生变化
②5min后体系达到平衡，经测定，H₂为0.8mol，则v（H₂）=

0.16mol/（L?min）

．
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数

不变

（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-由

正

极移向

负

极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为

C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O

．
（4）用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液．电解开始后阴极的现象为

有无色气体生成，有白色沉淀生成

．

Answer 1

分析：（1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，构造目标热化学方程式，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，据此计算△H．
（2）①利用平衡的特征“等”、“定”及由此衍生的一些量来分析；
②根据v=

△c

△t

计算v（H₂）；
③平衡常数只与温度有关，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；
原电池负极发生氧化反应，丙烷在负极放电，与O^2-结合生成二氧化碳与水．
（4）电解池阴极发生还原反应，阳离子在阴极放电，H⁺（实际是水）在阴极放电生成氢气，产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀．

解答：解：（1）已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O（l）△H₁=-2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566kJ/mol
根据盖斯定律，①+②×3得2C₃H₈（g）+10O₂（g）=6CO₂（g）+8H₂O（l），△H₃=-2741.8kJ/mol+（-566kJ/mol
）×3=-4439.8kJ/mol，
即C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2219.9kJ/mol，
故答案为：-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_正（CO），只能说明正反应速率的关系，无法确定正逆反应速率的关系，故b错误；
c．因体积不变，气体的总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，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：d；
②5min后达到平衡，H₂为0.8mol，则v（H₂）=

0.8mol 1L

5min

=0.16mol/（L?min），故答案为：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，故答案为：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O^2-由正极移向负极；原电池负极放出氧化反应，丙烷在负极放电，与O^2-结合生成二氧化碳与水，电极反应式为C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，
故答案为：正、负；C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O．
（4）电解池阴极发生还原反应，阳离子在阴极放电，水在阴极放电，电极反应式为2H₂O-2e-=H₂↑+2OH^-，同时反应反应Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，故电解开始后阴极的现象为：有无色气体生成，有白色沉淀生成，
故答案为：有无色气体生成，有白色沉淀生成．

点评：考查利用盖斯定律反应热的计算、化学反应速率、原电池、电解原理等，难度中等，（3）中电极反应式书写为易错点，可以先写出正极电极反应式，利用总的反应式减去正极反应式可得负极反应式．