北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大火炬燃料是丙烯（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-1CH3C

Question

北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C ₃ H ₈ ），亚特兰大火炬燃料是丙烯（C ₃ H ₆ ）
（1）丙烷脱氢可得丙烯．已知：C ₃ H ₈ （g）→CH ₄ （g）+HC≡CH（g）+H ₂ （g）△H ₁ =+156.6kJ•mol ^-1
CH ₃ CH=CH ₂ （g）→CH ₄ （g）+HC≡CH（g）△H ₂ =+32.4kJ•mol ^-1 则相同条件下，反应C ₃ H ₈ （g）→CH ₃ CH=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O ₂ ，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，CO ₃ ^2- 移向电池的______（填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO ₂ 和H ₂ O．常温常压下，空气中的CO ₂ 溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H ₂ CO ₃ ）=1.5×10 ^-5 mol•L ^-1 ．若忽略水的电离及H ₂ CO ₃ 的第二级电离，则H ₂ CO ₃ HCO ₃ ^- +H ⁺ 的平衡常数K ₁ =______．（已知：10 ^-5.60 =2.5×10 ^-6 ）
（4）常温下，0.1mol•L ^-1 NaHCO ₃ 溶液的pH大于8，则溶液c（H ₂ CO ₃ ）______c（CO ₃ ^2- ）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是______（用离子方程式和文字说明）

Answer 1

（1）由C ₃ H ₈ （g）→CH ₄ （g）+HC≡CH（g）+H ₂ （g）△H ₁ =+156.6kJ•mol ^-1 ①，
CH ₃ CH=CH ₂ （g）→CH ₄ （g）+HC≡CH（g）△H ₂ =+32.4kJ•mol ^-1 ②，
则根据盖斯定律，反应C ₃ H ₈ （g）→CH ₃ CH=CH ₂ （g）+H ₂ （g）可由①-②得到，
所以△H=△H ₁ -△H ₂ =+156.6kJ•mol ^-1 -（+32.4kJ•mol ^-1 ）=+124.2kJ•mol ^-1 ，故答案为：+124.2；
（2）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O ₂ ，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，
则电池的总反应为C ₃ H ₈ +5O ₂ ═3CO ₂ +4H ₂ O，原电池中阴离子向负极移动，即CO ₃ ^2- 移向电池的负极，
故答案为：C ₃ H ₈ +5O ₂ ═3CO ₂ +4H ₂ O；负；
（3）忽略水的电离及H ₂ CO ₃ 的第二级电离，pH=5.60，c（H ⁺ ）=10 ^-5.60 =2.5×10 ^-6 mol•L ^-1 ，
由H ₂ CO ₃ HCO ₃ ^- +H ⁺ ，
平衡时c（H ⁺ ）=c（HCO ₃ ^- ）=2.5×10 ^-6 mol•L ^-1 ，
c（H ₂ CO ₃ ）=（1.5×10 ^-5 -2.5×10 ^-6 ）mol•L ^-1 ，
则Ka= (c( H+ )×c(HC O3- ))/(c( H2 C O3 )) =4.2×10 ^-7 mol•L ^-1 ，故答案为：4.2×10 ^-7 mol•L ^-1 ；
（4）NaHCO ₃ 溶液的pH大于8，则水解大于电离，水解生成H ₂ CO ₃ ，电离生成CO ₃ ^2- ，即HCO ₃ ^- CO ₃ ^2- +H ⁺ ，HCO ₃ ^- +H ₂ O H ₂ CO ₃ +OH ^- ，
所以c（H ₂ CO ₃ ）＞c（CO ₃ ^2- ），故答案为：＞；HCO ₃ ^- CO ₃ ^2- +H ⁺ ，HCO ₃ ^- +H ₂ O H ₂ CO ₃ +OH ^- ．