Question

（14分）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：

（1）反应

（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：

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．

c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化

d．CO₂的浓度不再反生变化

②5min后体系达到平衡，经测定，H₂为0．8mol，则v(H₂)=           。

③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—由____极移向____极（填“正”或“负”）；电池的负极电极反应式为                  。

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

Answer

（14分）（每空2分）

（1）-2219.9KJ/mol

（2）①bd ②0.16 mol/(L·min) ③不变

（3）正、负 C3H8+10O2- -20e- = 3CO2↑+4H2O

（4）有大量无色气泡（或气体）产生，并且有白色沉淀产生

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律可得：∆H=1/2∆H1+3/2∆H2=-2219.9KJ/mol。

（2）①a、该反应前后气体的系数相等，不论是否达到平衡，压强为定值，所以体系中的压强不发生变化，不能说明反应达到平衡，故a错误；b、，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故b正确；c、不论是否达到平衡，反应前后气体的质量不变，物质的量不变，所以混合气体的平均相对分子质量不发生变化，不能说明反应达到平衡，故c错误；d、物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，故d正确。

②v(H2)=∆c（H2）/∆t=0.8mol÷1L÷5min=0.16 mol/(L·min)。

③化学平衡常数受温度影响，不受浓度影响，所以向平衡体系中充入少量CO，平衡常数不变。

（3）根据电流方向可知电池内部阴离子向负极移动，所以该电池内部O2—由正极移向负极；C3H8在O2‾存在的条件下在负极上得电子生成CO2和H2O，则负极电极方程式为：C3H8+10O2- -20e- = 3CO2↑+4H2O。

（4）用惰性电极电解足量Mg（NO3）2和NaCl的混合溶液，根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+得电子生成H2，OH‾浓度增大，OH‾与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀，所以阴极反应现象为：有大量无色气泡（或气体）产生，并且有白色沉淀产生。

考点：本题考查盖斯定律的应用、化学反应速率、化学平衡、原电池和电解池原理。