题目内容
【题目】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=+156.6kJmol﹣1
CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g);△H2=+32.4kJmol﹣1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=kJmol﹣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.电池总反应方程式;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.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)
【答案】
(1)124.2
(2)C3H8+5O2═3CO2+4H2O;负
(3)4.2×10﹣7 mol?L﹣1
【解析】解:(1)已知:①C3H8(g)═CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJmol﹣1
②CH3CH=CH2(g)═CH4(g)+HC≡CH(g )△H2=32.4kJmol﹣1
根据盖斯定律,①﹣②得C3H8(g)═CH3CH=CH2(g)+H2(g),所以△H=△H1﹣△H2=156.6kJmol﹣1﹣32.4kJmol﹣1=124.2kJmol﹣1;
所以答案是: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O2,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C3H8+5O2═3CO2+4H2O,原电池中阴离子向负极移动,即CO32﹣移向电池的负极,所以答案是:C3H8+5O2═3CO2+4H2O;负;(3)忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,pH=5.60,c(H+)=10﹣5.60=2.5×10﹣6molL﹣1,
由H2CO3HCO3﹣+H+,
平衡时c(H+)=c(HCO3﹣)=2.5×10﹣6molL﹣1,
c(H2CO3)=(1.5×10﹣5﹣2.5×10﹣6)molL﹣1,
则Ka= =4.2×10﹣7 molL﹣1,
所以答案是:4.2×10﹣7 molL﹣1.
【考点精析】掌握反应热和焓变是解答本题的根本,需要知道在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热.
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【题目】某酸性工业废水中含有K2Cr2O7 . 光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72﹣转化为Cr3+ . 某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)424H2O]即可对该反应起催化作用.为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72﹣浓度随时间变化关系如图所示.
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为
(3)实验①和②的结果表明;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=molL﹣1min﹣1(用代数式表示).
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)424H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:Fe2+起催化作用:
假设二:;
假设三:;
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容. (除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等.溶液中Cr2O72﹣的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |