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(08年山东理综·29)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·mol1

CH3CHCH2(g)=CH4(g)+HCCH(g )        △H2=32.4 kJ·mol1

则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)+H2(g) 的△H=         kJ·mol1

(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-1。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·L-1NaHCO3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)C3H8+5O2=3CO2+4H2O    负

(3)4.2×10-7 mol·L-1

(4)>   HCO3+H2O=CO32+H3O(或HCO3=CO32+H)、HCO3+H2O=H2CO3+OH,HCO3的水解程度大于电离程度


解析:

(1)将第2个方程式颠倒反写,然后与第1个方程式相加,即得所求的反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g),△H也随方程式的变化关系进行求算:△H=-△H2+△H1=124.2kJ.mol-1

(2)以丙烷为燃料制作的新型燃料电池,其电池反应方程式为C3H8十502=3C02+4H20,因电子从电池的负极经导线流入了电池的正极,故电池的正极是电子富集的一极,故带负电荷的离子C032-在电解质溶液中应移向电池的负极而不是正极。

(3)根据电离平衡常数公式可知:

K1=c(H+)c(HCO3-)/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,说明溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),因在NaHCO3溶液中存在着两个平衡:电离平衡HCO3-CO32-+H+,水解平衡: HC03-+H20  H2CO3-+OH- ,其余部分水的电离忽略不计,由c(OH-)>c(H+),说明水解过程大于电离过程,从而推出c(H2CO3)>c(CO32-) 。

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