Question

北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯（C₃H₆）．
（1）丙烷脫氫可得丙烯．
已知：C₃H₈（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ?mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g ）△H₂=+32.4kJ?mol^-1
則相同條件下，丙烷脫氫得丙烯的熱化學(xué)方程式為

 

．
（2）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，達到平衡時，溶液的pH=5.60，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol?L^-1．若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級電離，則H₂CO₃的第一級電離的平衡常數(shù)K₁=

 

．（已知10^-5.60=2.5×10^-6）
（3）有關(guān)①100ml 0.1mol/L NaHCO₃、②100ml 0.1mol/L Na₂CO₃兩種溶液：溶液中水電離出的H⁺個數(shù)：①

 

②（填”＞”、”＜”或”=”）溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：①

 

②（填”＞”、”＜”或”=”）常溫下，①溶液中的pH大于7，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明）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合蓋斯定律計算得到；
（2）依據(jù)平衡常數(shù)概念結(jié)合平衡狀態(tài)下離子濃度和同時濃度計算得到；
（3）同濃度溶液，碳酸鈉水解程度大于碳酸氫鈉，結(jié)合水的電離平衡和溶液中的離子積常數(shù)分析判斷．

解答：解：（1）①C₃H₈（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ?mol^-1
②CH₃CH=CH₂（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g ）△H₂=+32.4kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①-②得到熱化學(xué)方程式為：C₃H₈（g）=CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2  kJ?mol^-1 ；
故答案為：C₃H₈（g）=CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2  kJ?mol^-1 ；
（2）常溫常壓下，空氣中的CO₂溶于水，達到平衡時，溶液的pH=5.60，c（H⁺）=c（HCO₃^-）=10^-5.6mol/L；c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol?L^-1．若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級電離，則H₂CO₃的第一級電離的平衡常數(shù)K₁=

c(H+)c(HCO3-)

c(H2CO3)

=

10-5.6×10-5.6

1.5×10-5

=4.2×10^-7 mol?L^-1，故答案為：4.2×10^-7 mol?L^-1；
（3）①100ml 0.1mol/L NaHCO₃、②100ml 0.1mol/L Na₂CO₃兩種溶液，在兩種溶液中水電離出的氫離子數(shù)和水電離出的氫氧根離子數(shù)相同．碳酸鈉水解程度大于碳酸氫鈉，所以溶液②中氫氧根離子濃度大于溶液①中 氫氧根離子濃度，即溶液中水電離出的氫離子數(shù)①＜②；溶液中陰離子濃度之和①＜②；常溫下，①100ml 0.1mol/L NaHCO₃溶液中存在HCO₃^-+H₂O?CO₃^2-+H₃O⁺（或HCO₃^-=CO₃^2-+H⁺）、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液的pH大于7，碳酸氫根離子水解大于電離，則溶液中c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）；
故答案為：＜；＜；＞；HCO₃^-+H₂O?CO₃^2-+H₃O⁺（或HCO₃^-=CO₃^2-+H⁺）、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液呈堿性c（OH^-）＞c（H⁺），說明HCO₃^-的水解程度大于電離程度．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法和蓋斯定律的計算應(yīng)用，弱電解質(zhì)平衡常數(shù)的計算，鹽類水解的分析，離子濃度大小的比較判斷，題目難度中等．