Question

根據化學學科中的基本理論，請回答下列問題：
Ⅰ、常溫下，取pH＝2的鹽酸和醋酸溶液各100 ml, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應過程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是_____ (填“A”或“B”)。

Ⅱ、丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應用于人們的日常生產和生活。
已知：①2C₃H₈（g）+7O₂（g）＝6CO（g）+8H₂O（l），△H₁＝－2741.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）＝2CO₂（g）  △H₂＝－566kJ/mol
（1）寫出丙烷的燃燒熱的熱化學方程式：                            。
（2）現有1mol C₃H₈在不足量的氧氣里燃燒，生成1mol CO和2mol CO₂以及氣態水，將所有的產物通入一個固定體積為1L的密閉容器中，在一定條件下發生如下可逆反應：
CO（g）+H₂O（g）＝CO₂（g）+ H₂（g） △H₁＝+41.2kJ/mol
①下列事實能說明該反應達到平衡的是           
a．體系中的壓強不發生變化                     b．v_正(H₂)＝v_逆(CO)
c．混合氣體的平均相對分子質量不發生變化    d．CO₂的濃度不再反生變化
②5min后體系達到平衡，經測定，H₂為0.8mol，則v(H₂)=                  。
③向平衡體系中充入少量CO，則平衡常數        （填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）依據（1）中的反應可以設計一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內部是熔融的摻雜著氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（ZrO₂）晶體，在其內部可以傳導O^2-。在電池內部O^2-移向         極（填“正”或“負”）；電池的正極電極反應為                    。

Answer 1

Ⅰ、B     （2分）
Ⅱ、（1）C₃H₈(g)+5O₂(g)==3CO₂(g)+4H₂O(l)，△H＝-2219.9KJ/mol （2分）
（2）①b、d；（2分）②0.16 mol/L?min；（2分） ③不變 （2分）
（3）負極（1分）， O₂+4e^- = 2O^2-（2分）

試題分析：Ⅰ、醋酸是弱酸，存在電離平衡，鹽酸是強酸，全部電離，因此在pH相等的條件下醋酸溶液的濃度大于鹽酸溶液的濃度。與鋅的反應過程中醋酸還可以繼續電離出氫離子，所以醋酸與鋅反應的速率大，因此表示醋酸溶液中pH變化曲線的是B。
Ⅱ、（1）已知①2C₃H₈（g）+7O₂（g）＝6CO（g）+8H₂O（l），△H₁＝－2741.8kJ/mol、②2CO（g）+O₂（g）＝2CO₂（g）  △H₂＝－566kJ/mol，則依據蓋斯定律可知（①+②×3）÷2即得到熱化學方程式C₃H₈(g)+5O₂(g)==3CO₂(g)+4H₂O(l)，其中△H＝（－2741.8kJ/mol－566kJ/mol×3）÷2＝-2219.9KJ/mol。
（2）①a．由反應可知，反應前后的壓強始終不變，則體系中的壓強不發生變化，不能判斷平衡，故a錯誤；b．v_正（H₂）=v_逆（CO），說明正逆反應速率相等，故b正確；c．因體積不變，氣體的總質量不變，所以混合氣體的平均相對分子質量始終不變，不發生變化，不能判斷平衡，故c錯誤；d．CO₂的濃度不再發生變化，由平衡的特征“定”可知，則化學反應達到平衡，故d正確；故答案為：bd；
②5min后達到平衡，H₂為0.8mol，其濃度是0.8mol÷1L＝0.8mol/L，則v（H₂）＝0.8mol/L÷5min＝0.16mol/（L?min）；
③因平衡常數與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變；
（3）原電池內部陰離子向由正極向負極移動，所以電池內部O^2-由正極移向負極；原電池負極失去電子發生氧化反應，丙烷在負極放電，與O^2-結合生成二氧化碳與水，電極反應式為C₃H₈+10O^2--20e-=3CO₂+4H₂O，正極是氧氣得到電子，發生還原反應，電極反應式為O₂+4e^- ＝2O^2-。