Question

（1）已知11g丙烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气放热511kJ，1mol液态水变成水蒸气吸热44kJ写出丙烷燃烧热的热化学方程式

 

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（2）某燃料电池以熔融K₂CO₃为电解质，以丙烷为燃料，以空气为氧化剂．以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极．电池的总反应式为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O．则通入丙烷的电极为电池的

 

极，电池的负极反应式为

 

，为了使燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，必须在通入的空气中加入一种物质，这种物质为

 

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Answer 1

考点：化学电源新型电池,热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）11g丙烷的物质的量=

11g

44g/mol

=0.25mol，0.25mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气放出511kJ热量，则1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气放出2044kJ热量，利用盖斯定律书写丙烷燃烧热化学反应方程式；
（2）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，所以通入丙烷的电极是负极，负极上电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正极反应式为 O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，据此分析解答．

解答： 解：（1）11g丙烷的物质的量=

11g

44g/mol

=0.25mol，0.25mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气放出511kJ热量，则1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气放出2044kJ热量，
C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044kJ/mol①
  H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol ②
将方程式①-4②得C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=（-2044kJ/mol）-4（+44kJ/mol ）=-2220kJ/mol，
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2220kJ/mol；
（2）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，所以通入丙烷的电极是负极，负极上电极反应式为C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O、正极反应式为 O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，正极上二氧化碳参加反应，所以为了使燃料电池长时间稳定运行通入的空气中应该含有CO₂，故答案为：负极；C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；CO₂．

点评：本题考查了化学电源新型电池及热化学反应，根据盖斯定律书写热化学反应方程式，明确燃料电池中正负极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式书写，要根据电解质中自由移动离子确定正负极产物，总结归纳书写规律，难度中等．