Question

6．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=+156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=+32.4kJ•mol^-1
则相同条件下，反应C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）的△H=124.2 kJ•mol^-1．
（2）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^-1．若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的电离平衡常数Ka₁=4.2×10^-7．（已知：10^-5.60=2.5×10^-6）
（3）在1L浓度为c mol/LCH₃COOH溶液中，CH₃COOH分子、H⁺和CH₃COO^-离子物质的量之和为nc mol，则CH₃COOH在该温度下的电离度为n-1×100%

Answer 1

分析 （1）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以合适的系数进行加减构造目标目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数，进行相应的加减，据此计算；
（2）弱酸电离平衡常数等于平衡状态离子平衡浓度幂次方乘积除以的弱电解质平衡浓度达到；
（3）电离度是已电离的醋酸占起始醋酸的百分比；

解答 解：（1）已知：①C₃H₈（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
②CH₃CH=CH₂（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g ）△H₂=32.4kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①-②得C₃H₈（g）═CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g），所以△H=△H₁-△H₂=156.6kJ•mol^-1-32.4kJ•mol^-1=124.2kJ•mol^-1；
故答案为：124.2；
（2）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（H⁺）=c（HCO₃^-）=10^-5.6mol/L，c（H₂CO₃）=1.5×10^-5 mol•L^-1．若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺的电离平衡常数Ka₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$=$\frac{1{0}^{-5.6}×1{0}^{-5.6}}{1.5×1{0}^{-5}}$=$\frac{2.5×1{0}^{-6}×2.5×1{0}^{-6}}{1.5×1{0}^{-5}}$=4.2×10^-7；
故答案为：4.2×10^-7；
（3）在1L浓度为c mol/LCH₃COOH溶液中，CH₃COOH分子、H⁺和CH₃COO^-离子物质的量之和为nc mol，设电离的醋酸物质的量为X
                CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺
起始量（mol）     c       0      0
变化量（mol）      X        X      X
平衡量（mol）    c-X       X      X
c-X+X+X=nc
X=c（n-1）
则CH₃COOH在该温度下的电离度=$\frac{c（n-1）}{c}$×100%=（n-1）×100%
故答案为：n-1．

点评 本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，弱电解质平衡常数计算和电离度计算应用，题目难度中等．