题目

题型：不详难度：来源：

北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C₃H₈），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C₃H₆）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C₃H₈(g) ==CH₄(g)＋HCCH(g)＋H₂(g)     △H₁="156.6" kJ/mol
CH₃CHCH₂(g)=CH₄(g)＋HC CH(g )     △H₂="32.4" kJ/mol
则相同条件下，反应C₃H₈(g) ==CH₃CH CH₂(g)＋H₂(g)的△H=       kJ/mol。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂和CO₂，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池总反应方程式为                                ；放电时CO₃^2－移向电池的               （填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂O。常温常压下，空气中的CO₂溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H₂CO₃)=1.5×10^-5 mol/L。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃HCO₃^－＋H^＋的平衡常数K₁=            。（已知10^-5.60=2.5×10^-6）
（4）常温下，0.1 mol/LNaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中c(H₂CO₃)   c(CO₃^2－)（填“＞”、“=”或“＜”），原因是                                              
                                           （用离子方程式和必要的文字说明）。

答案

（1）124.2 （2分）
（2）C₃H₈＋5O₂=3CO₂＋4H₂O （2分）  负（1分）
（3）4.2×10^-7 mol/L（2分）
（4）＞ （1分） HCO₃^－＋H₂OCO₃^2－＋H₃O^＋（或HCO₃^－CO₃^2－＋H^＋）、
HCO₃^－＋H₂OH₂CO₃＋OH^－，HCO₃^－的水解程度大于电离程度 （3分）

解析

试题分析：（1）根据盖斯定律可得：∆H=∆H₁-∆H₂="156.6" kJ•mol‾¹-32.4 kJ•mol‾¹=124.2kJ•mol‾¹。
（2）燃料电池的总反应方程式可根据燃烧反应的方程式书写：C₃H₈＋5O₂=3CO₂＋4H₂O；原电池放电时阴离子向负极移动。
（3）根据pH可得c(H⁺)=10^-5.6mol/L       H₂CO₃ = HCO₃‾ + H⁺
平衡浓度（mol•L‾¹） 1.5×10^-5 10^-5.6    10^-5.6
K=(10^-5.6 mol•L‾¹×10^-5.6 mol•L‾¹)÷1.5×10^-5 mol•L‾¹=4.2×10^-7 mol•L‾¹。
（4）NaHCO₃溶液存在两个平衡，HCO₃‾的电离：HCO₃^－CO₃^2－＋H^＋和HCO₃‾的水解：HCO₃^－＋H₂OH₂CO₃＋OH^－，因为NaHCO₃溶液的pH大于8，所以HCO₃‾的水解程度大于电离程度，c(H₂CO₃)>c(CO₃^2－)。