问题 问答题

人们已经研制出以丙烷为燃料的新型燃料电池,电解质为熔融碳酸盐,电池总反应方程式为:C3H8+5O2=3CO2+4H2O.

(1)已知:2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H1=-2745.0kJ•mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221.05kJ•mol

则反应C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)的△H______.

(2)该电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,则正极的电极反应式为______,电池工作时CO32-移向______极.

(3)用该电池电解1L1mol•L-1的AgNO3溶液,此电解池反应的化学方程式为______;当该电池消耗0.005molC3H8时,所得溶液的pH为______(溶液体积变化忽略不计)

答案

(1)2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H1=-2745•0kJ•mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393•5kJ•mol-1

2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3=-221•05kJ•mol,

根据盖斯定律可知,反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)的△H为:△H=

1
2
△H1+3△H2-
3
2
△H3=-2221.5KJ/mol,故答案为:-2221.5KJ/mol;

(2)负极通入丙烷,丙烷的氧化产物是CO2和水,由于电解质水熔融的碳酸盐,所以电极反应式为C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O,根据总反应式可知,正极反应式为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,原电池中阴离子向负极移动;故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;负极;

(3)电解硝酸银生成银、硝酸和氧气,反应的化学方程式为:4AgNO3+2H2O

通电
.
2Ag+O2↑+4HNO3;根据方程式1molC3H8燃烧转移电子的量为为:20mol,所以0.005molC3H8转移电子为0.1mol;

2H2O~4HNO3~4e-

0.1mol 0.1mol

所以电解生成的硝酸为:0.1mol,所以n(H+)=0.1mol,则c(H+)=

n
V
=
0.1mol
1L
=0.1mol/L,所以PH=1

故答案为:4AgNO3+2H2O

通电
.
2Ag+O2↑+4HNO3;1.

单项选择题
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