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CO32-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(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
(用离子方程式和必要的文字说明)。
(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-+H2OCO32-+H3O+(或HCO3-
CO32-+H+)、
HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度 (3分)
题目分析:(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-CO32-+H+和HCO3‾的水解:HCO3-+H2O
H2CO3+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(CO32-)。