Question

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)＋HC≡CH(g)＋H₂(g)      △H₁＝156.6kJ·mol^-1

CH₃CH＝CH₂(g)→CH₄(g)＋HC≡CH(g)       △H₂＝32.4kJ·mol^-1 

则相同条件下，反应C₃H₈(g)→CH₃CH＝CH_{2 (g)}＋H_2(g)的△H＝          kJ·mol^-1。

（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，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^-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(CO₃^2-)(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                            （用离子方程式和必要的文字说明）。

Answer

（1）124.2     （1分）  （2）C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O     负    （各1分）

（3）4.2×10-7 mol·L-1   （2分）

（4）＞ （1分）   HCO3-CO32-＋H+；HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-，HCO3-的水解程度大于电离程度（2分）

【解析】（1）考查反应热的计算。根据盖斯定律可知，①－②即得到C3H8(g)→CH3CH＝CH2 (g)＋H2(g)，所以反应热△H＝156.6kJ/mol－32.4kJ/mol＝＋124.2kJ/mol。

（2）丙烷的氧化产物是CO2，所以电池的方程式为C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O；原电池中正极得到电子，负极失去电子，所以电池中，O2在正极得电子，与CO2结合成CO32-，生成的CO32-向负极移动。

（3）pH＝5.6，则溶液中氢离子浓度是10-5.6 mol/L，则根据电离方程式可知，HCO3－的浓度也是10-5.6 mol/L。所以根据电离常数的表达式可知K1==  ＝4.2×10-7 mol・L-1。

（4）常温下，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，溶液显碱性，则说明水解程度大于电离程度，水解方程式为：HCO3－+H2O H2CO3 +OH-，电离：HCO3－+H2OCO32-+H3O+，所以c（H2CO3）＞c（CO32-）。