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和氣態水的熱化學方程式：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-2044.0 kJ•mol^-1．
（2）航天飛機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等可燃物質與O₂一起構成的電池裝置，它可直接將化學能轉化為電能．我國發射的“神舟五號”載人飛船是采用先進的甲烷電池為電能來源，該電池以KOH溶液為電解質．試回答：
①負極上的電極反應為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；
②消耗標準狀況下的5.6L O₂時，有1mol電子發生轉移．
③開始放電時，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，據蓋斯定律將已知反應相加減改寫為目標方程式，計算反應熱和書寫熱化學方程式；
（2）①原電池中失電子的電極是負極，負極失電子發生氧化反應，正極上氧化劑得電子發生還原反應；
②計算出氧氣的物質的量即可求出轉移電子數；
③根據放電時的正極反應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，甲烷在負極失電子生成碳酸根離子，氧氣在正極得電子，電極反應式為：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，
故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；
②5.6L 氧氣的物質的量為：$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$═0.25mol，根據電極反應：O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，消耗5.6L（標準狀況下）O₂時，轉移電子數為：0.25mol×4═1mol，
故答案為：1；
③開始放電時，正極上是氧氣發生得電子得還原反應，即O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-，產生氫氧根，在該極附近溶液氫氧根離子濃度增大，
故答案為：增大．

點評 本題考查了蓋斯定律的應用和燃料電池，明確原電池正負極上發生的反應是解本題關鍵，注意根據電極方程式計算轉移的電子的量，題目難度中等．