Question

北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)火炬燃料是丙烯（C₃H₆）。

（1）丙烷脫氫可得丙烯。

已知：C₃H₈(g)=CH₄(g)＋HCCH(g)＋H₂(g)； △H₁=156.6 kJ·mol^－1。

CH₃CHCH₂(g)=CH₄(g)＋HCCH(g ) ；△H₂=32.4 kJ·mol^－1。

則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈(g)=CH₃CHCH₂(g)＋H₂(g) 的△H=         kJ·mol^－1。

（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為                               ；放電時(shí)CO₃^2－移向電池的                （填“正”或“負(fù)”）極。

（3）碳?xì)浠�合物完全燃燒生成CO₂和H₂O。常溫常壓下，空氣中的CO₂溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5 mol·L^-1。若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級(jí)電離，則H₂CO₃HCO₃^－＋H^＋的平衡常數(shù)K₁=             。（已知10^-5.60=2.5×10^-6）

（4）常溫下，0.1 mol·L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，則溶液中c(H₂CO₃)       c(CO₃^2－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是                                                   （用離子方程式和必要的文字說(shuō)明）。

Answer 1

（1）124.2（3分）

（2）C₃H₈＋5O₂=3CO₂＋4H₂O（2分）負(fù)（2分）

（3）4.2×10^-7 mol·L^-1（3分）

（4）＞（2分） HCO₃^－＋H₂OCO₃^2－＋H₃O^＋（或HCO₃^－CO₃^2－＋H^＋）、HCO₃^－＋H₂OH₂CO₃＋OH^－，HCO₃^－的水解程度大于電離程度。（3分）

解析:

（1）將第2個(gè)方程式顛倒反寫，然后與第1個(gè)方程式相加，即得所求的反應(yīng)C₃H₈(g)====CH₃CH＝CH₂ (g)＋H₂(g)，△H也隨方程式的變化關(guān)系進(jìn)行求算：△H=-△H₂+△H₁=124.2kJ.mol^-1。

（2）以丙烷為燃料制作的新型燃料電池，其電池反應(yīng)方程式為C₃H₈十50₂=3C0₂+4H₂0，因電子從電池的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入了電池的正極，故電池的正極是電子富集的一極，故帶負(fù)電荷的離子在電解質(zhì)溶液中應(yīng)移向電池的負(fù)極而不是正極。

（3）根據(jù)電離平衡常數(shù)公式可知：K₁=c(H⁺)c()/c(H₂CO₃)=10^-5.60×10^-5.60/l.5×10^-5=4.2×10^-7mol. L^-1。

（4）0.1 mol L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，說(shuō)明溶液呈堿性，即c((OH^-)＞c(H⁺),因在NaHCO₃溶液中存在著兩個(gè)平衡：電離平衡^-CO₃^2-+H⁺，水解平衡：+H₂0  H₂CO₃+OH^- ，其余部分水的電離忽略不計(jì)，由c((OH^-)＞c(H⁺)，說(shuō)明水解過(guò)程大于電離過(guò)程，從而推出c(H₂CO₃)>c()。

本題考查熱化學(xué)方程式書寫、電極方程式書寫、電離平衡常數(shù)、溶液中離子濃度大小比較。