Question

12．低碳原子數(shù)的烷烴（如C₃H₈）和烯烴（如C₃H₆）是用途廣泛的工業(yè)原料，也是優(yōu)良的工業(yè)燃料；C₃H₈與C₃H₆之間可以相互轉(zhuǎn)化．回答下列問題：
（1）已知：C₃H₈（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H=+156.6kJ/mol CH₃CH=CH₂（g）=CH₄（g）+HC≡CH（g）△H=+32.4kJ/mol
在相同條件下，反應(yīng) C₃H₈（g）=CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）的△H=+124.2KJ/mol
（2）以C₃H₈為原料制作的燃料電池，在電池的正極區(qū)通入CO₂和O₂，負(fù)極區(qū)通入 C₃H₈，以某種熔融碳酸鹽作電解質(zhì)．該電池發(fā)生的總反應(yīng)的反應(yīng)方程式為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O ，電池工作時(shí)，CO₃^2-向負(fù)極區(qū)域移動(dòng)．
（3 ）C₃H₆燃燒生成的CO₂是生產(chǎn)NaHCO₃的重要原料．實(shí)驗(yàn)測(cè)得，常溫下飽和NaHCO₃溶液的pH＞8，請(qǐng)說(shuō)明其原因（用離子方程式表示）HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；溶液中c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）（用“＞”、“＜”或“=”表示）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)已知化學(xué)方程式構(gòu)建目標(biāo)方程式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到△H；
（2）以C₃H₈為原料制作的燃料電池，負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價(jià)升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價(jià)降低，以此來(lái)書寫電池總反應(yīng)方程式，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)；
（3）常溫下，NaHCO₃溶液的pH大于8，說(shuō)明溶液中HCO₃^-水解程度大于電離程度導(dǎo)致溶液呈堿性，根據(jù)NaHCO₃溶液的中HCO₃^-的水解程度大于自身的電離程度來(lái)回答c（H₂CO₃）、c（CO₃^2-）相對(duì)大小．

解答 解：（1）已知①C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ/mol
②CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=32.4kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①-②得到C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=（156.6kJ/mol ）-（32.4kJ/mol）=+124.2KJ/mol，
故答案為：+124.2KJ/mol；
（2）以C₃H₈為原料制作的燃料電池，負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價(jià)升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價(jià)降低，即丙烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，則電池的總反應(yīng)為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即CO₃^2-移向電池的負(fù)極，
故答案為：C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O；負(fù)；
（3）常溫下，NaHCO₃溶液的pH大于8，說(shuō)明溶液中HCO₃^-水解程度大于電離程度導(dǎo)致溶液呈堿性，水解平衡為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，因NaHCO₃溶液顯堿性，HCO₃^-的水解程度大于自身的電離程度，即NaHCO₃溶液中既存在電離平衡為HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，水解平衡為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，而HCO₃^-水解程度大于電離程度，所以c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；＞．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算、燃料電池的工作原理、鹽類水解的分析，為高頻考點(diǎn)，明確溶質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)點(diǎn)是比較c（H₂CO₃）、c（CO₃^2-）相對(duì)大小，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，題目難度中等．