Question

碳?xì)浠�合物是重要的能源物質(zhì)．
（1）丙烷脫氫可得丙烯．
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
則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g） 的△H=

 

 kJ?mol^-1．
（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽．電池正極反應(yīng)式為

 

；
（3）碳?xì)浠�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(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH=5.60，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol?L^-1．若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級(jí)電離，則H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常數(shù)
K₁=

 

．（已知10^-5.60=2.5×10^-6）

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,原電池和電解池的工作原理,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：

分析：（1）根據(jù)已知反應(yīng)和目標(biāo)反應(yīng)，利用蓋斯定律可知反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）由已知的反應(yīng)相減得到，則△H=△H₁-△H₂；
（2）丙烷燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子；
（3）H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的平衡常數(shù)Ka=

c(H+)×c(HCO3-)

c(H2CO3)

，利用忽略水的電離及H₂CO₃的第二級(jí)電離，由溶液的pH=5.60可知c（H⁺），然后代入計(jì)算．

解答： 解：（1）由C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=+156.6kJ?mol^-1①，
CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=+32.4kJ?mol^-1 ②，
則根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）可由①-②得到，
所以△H=△H₁-△H₂=+156.6kJ?mol^-1-（+32.4kJ?mol^-1）=+124.2kJ?mol^-1，故答案為：+124.2；
（2）丙烷燃料電池中，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，
故答案為：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-；
（3）忽略水的電離及H₂CO₃的第二級(jí)電離，pH=5.60，c（H⁺）=10^-5.60=2.5×10^-6mol?L^-1，
     由H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，
平衡時(shí)c（H⁺）=c（HCO₃^-）=2.5×10^-6mol?L^-1，
c（H₂CO₃）=（1.5×10^-5-2.5×10^-6）mol?L^-1=1.25×10^-5mol?L^-1，
則Ka=

c(H+)×c(HCO3-)

c(H2CO3)

=

2.5×10-6mol/L×2.5×10-61mol/L

1.25×10-5mol/L

=5×10^-7 mol?L^-1，故答案為：5×10^-7 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，屬于小綜合習(xí)題，明確蓋斯定律、原電池的工作原理、電離平衡常數(shù)的計(jì)算，難度不大．寫電極反應(yīng)式注意電解質(zhì)的參與．