丙烷在燃烧时能放出大量的热.它也是液化石油气的主要成分.作为能源应用于人们的日常生产和生活．已知:①2C3H8(g)+7O2+8H2O(g)△H=-2389.8kJ/mol②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol③H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol(1)写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式．(2)C3H8在不足� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活．
已知：
①2C₃H₈（g）+7O₂（g）═6CO（g）+8H₂O（g）△H=-2389.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
③H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
（1）写出C₃H₈燃烧时燃烧热的热化学方程式

．
（2）C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成CO、CO₂、H₂O（g），将所有的产物通入一个体积固定的密闭
容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
该反应的平衡常数与温度的关系如下表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

保持温度为800℃，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，充分反应直至达到平衡．

	H₂O	CO	CO₂	H₂
甲（质量/g）	1.8	8.4	a	1
乙（质量/g）	1.8	2.8	0	0

①起始时，要使甲容器中反应向正反应方向进行，则a的取值范围是

；达到平衡时，乙容器中CO的转化率为

．
②如图表示上述甲容器中反应在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某一个条件而发生变化的情况．则t₂时刻改变的条件可能是

、

（答两个要点即可）．
（3）CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃．
①Na₂CO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为

；
②已知25℃时，H₂CO₃的电离平衡常数K₁=4.4×10^-7mol/L、K₂=4.7×10^-11mol/L，当Na₂CO₃溶液的pH为11时，溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）=

．
③0.1mol/L Na₂CO₃溶液中c（OH^-）-c（H⁺ ）=

[用含c（HCO₃^-）、c（H₂CO₃）的符号表示]．

考点：化学平衡的计算,热化学方程式,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①依据图表中数据计算物质的量，反应前后物质的计量数都是1，可以用物质的量代替浓度计算浓度商，和平衡常数进行比较分析判断取值，结合平衡三段式和平衡常数列式计算乙容器中一氧化碳的转化率；
②t₂时平衡向正反应方向移动
（3）①碳酸钠溶液中碳酸根离子分步水解，溶液呈碱性；
②碳酸钠溶液碱性取决于水解的第一步，依据水解平衡常数和电离平衡常数计算溶液中c（HCO₃^-）：c（CO₃^2-）；
③依据溶液中的质子守恒分析计算．

解答： 解：（1）①2C₃H₈（g）+7O₂（g）═6CO（g）+8H₂O（g）△H=-2389.8kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ/mol
③H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
依据盖斯定律①+②×3-③×8得到2C₃H₈（g）+10O₂（g）═6CO₂（g）+8H₂O（l）△H=-4439.8kJ/mol；
热化学方程式为：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2219.9 kJ/mol；
故答案为：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2219.9 kJ/mol；
（2）①起始时甲容器中反应向正反应方向进行，浓度商Qc＜K=1，图表中n（CO）=

8.4g

28g/mol

=0.3mol，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol，n（CO₂）=

mol，n（H₂）=

2g/mol

=0.5mol；
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
0.3mol 0.1mol

mol 0.5mol
反应正向进行则Qc＜1，Qc=

0.5×

0.3×0.1

＜1，计算得到a＜2.64，取值为0≤a＜2.64；
乙容器中n（CO）=

2.8g

28g/mol

=0.1mol，n（H₂O）=

1.8g

18g/mol

=0.1mol；依据化学平衡三段式列式计算，设一氧化碳消耗的物质的量为x，用反应前后物质的计量数都是1，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数；
             CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
起始量（mol） 0.1     0.1       0      0
变化量（mol） x       x         x       x
平衡量（mol）0.1-x   0.1-x      x       x
K=

(0.1-x)2

=1，计算x=0.05mol；
一氧化碳转化率=

0.05mol

0.1mol

×100%=50%
故答案为：0≤a＜2.64；50%；
②t₂时平衡向正反应方向移动，二氧化碳浓度增大，一氧化碳浓度减小，反应是放热反应可减低温度使平衡正向进行，降低氢气的浓度或增大水蒸气的浓度能实现反应的转化关系；
故答案为：降低温度；降低H₂浓度、增大H₂O（g）浓度；
（3）①碳酸钠溶液中碳酸根离子水解，CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，溶液中离子浓度大小为c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；
②已知25℃时，H₂CO₃的电离平衡常数K₁=4.4×10^-7mol/L、K₂=4.7×10^-11mol/L，K₁=

c(HCO3-)c(H+)

c(H2CO3)

，K₂=

c(CO32-)c(H+)

c(HCO3-)

，当Na₂CO₃溶液的pH为11时，水解离子方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，Kh=

c(OH-)c(HCO3-)

c(CO32-)

c(OH-)c(HCO3-)

c(CO32-)

c(H+)