Question

【題目】北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亞特蘭大火炬燃料是丙烯（C3H6）
（1）丙烷脫氫可得丙烯．已知：C3H8（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=+156.6kJmol﹣1CH3CH=CH2（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）△H2=+32.4kJmol﹣1 則相同條件下，反應C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H=kJmol﹣1
（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2 ， 負極通入丙烷，電解質是熔融碳酸鹽．電池總反應方程式為；放電時，CO32﹣移向電池的（填“正”或“負”）極．
（3）碳氫化合物完全燃燒生成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 molL﹣1 ． 若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常數K1= ． （已知：10﹣5.60=2.5×10﹣6）
（4）常溫下，0.1molL﹣1NaHCO3溶液的pH大于8，則溶液c（H2CO3）c（CO32﹣）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是（用離子方程式和文字說明）

Answer 1

【答案】
（1）+124.2
（2）C3H8+5O2═3CO2+4H2O；負
（3）4.2×10﹣7 mol?L﹣1
（4）＞； HCO3﹣ CO32﹣+H+,HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣,
【解析】（1）根據已知反應和目標反應，利用蓋斯定律可知反應C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）由已知的反應相減得到，則△H=△H1﹣△H2；（2）負極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O2，氧元素的化合價降低，以此來書寫電池總反應方程式，原電池中陰離子向負極移動；（3）H2CO3 HCO3﹣+H+的平衡常數Ka= ，利用忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，由溶液的pH=5.60可知c（H+），然后代入計算；（4）NaHCO3溶液的pH大于8，則水解大于電離，水解生成H2CO3，電離生成CO32﹣．

解：（1）由C3H8（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=+156.6kJmol﹣1①，

CH3CH=CH2（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）△H2=+32.4kJmol﹣1 ②，

則根據蓋斯定律，反應C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）可由①﹣②得到，

所以△H=△H1﹣△H2=+156.6kJmol﹣1﹣（+32.4kJmol﹣1）=+124.2kJmol﹣1，所以答案是：+124.2；（2）負極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O2，氧元素的化合價降低，即丙烷與氧氣反應生成二氧化碳和水，

則電池的總反應為C3H8+5O2═3CO2+4H2O，原電池中陰離子向負極移動，即CO32﹣移向電池的負極，

所以答案是：C3H8+5O2═3CO2+4H2O；負；（3）忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，pH=5.60，c（H+）=10﹣5.60=2.5×10﹣6molL﹣1，

由H2CO3 HCO3﹣+H+，

平衡時c（H+）=c（HCO3﹣）=2.5×10﹣6molL﹣1，

c（H2CO3）=（1.5×10﹣5﹣2.5×10﹣6）molL﹣1，

則Ka= =4.2×10﹣7 molL﹣1，所以答案是：4.2×10﹣7 molL﹣1；（4）NaHCO3溶液的pH大于8，則水解大于電離，水解生成H2CO3，電離生成CO32﹣，即HCO3﹣ CO32﹣+H+，HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣，

所以c（H2CO3）＞c（CO32﹣），所以答案是：＞；HCO3﹣ CO32﹣+H+，HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣．

【考點精析】認真審題，首先需要了解化學平衡的計算(反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%)．