Question

10．（1）已知：①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ•mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
寫出丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044.0 kJ•mol^-1．
（2）航天飛機(jī)常采用新型燃料電池作為電能來源，燃料電池一般指采用H₂、CH₄、CO、C₂H₅OH等可燃物質(zhì)與O₂一起構(gòu)成的電池裝置，它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．我國發(fā)射的“神舟五號(hào)”載人飛船是采用先進(jìn)的甲烷電池為電能來源，該電池以KOH溶液為電解質(zhì)．試回答：
①負(fù)極上的電極反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
②消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的5.6L O₂時(shí)，有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
③開始放電時(shí)，正極附近溶液的pH增大（填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）利用已知反應(yīng)，據(jù)蓋斯定律將已知反應(yīng)相加減改寫為目標(biāo)方程式，計(jì)算反應(yīng)熱和書寫熱化學(xué)方程式；
（2）①原電池中失電子的電極是負(fù)極，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②計(jì)算出氧氣的物質(zhì)的量即可求出轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
③根據(jù)放電時(shí)的正極反應(yīng)來確定正極附近溶液的氫氧根離子濃度的變化．

解答 解：（1）已知：①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2 220.0kJ/mol
②H₂O（l）═H₂O（g）△H₂=44.0kJ/mol
據(jù)蓋斯定律①+-4×②得：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2044.0kJ/mol
故答案為：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H₁=-2044.0kJ/mol
（2）①甲烷燃料電池中，甲烷在負(fù)極失電子生成碳酸根離子，氧氣在正極得電子，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，
故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
②5.6L 氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$═0.25mol，根據(jù)電極反應(yīng)：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，消耗5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）O₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：0.25mol×4═1mol，
故答案為：1；
③開始放電時(shí)，正極上是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，即O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，產(chǎn)生氫氧根，在該極附近溶液氫氧根離子濃度增大，
故答案為：增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用和燃料電池，明確原電池正負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意根據(jù)電極方程式計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的量，題目難度中等．