题目内容
能源危机促使世界各国寻找新的替代能源和开展对已有能源“高效利用”的技术研发。设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。以丁烷(已知丁烷的燃烧热为2 877.6 kJ·mol-1)为代表回答下列问题:
(1)写出丁烷燃烧的热化学方程式:________________;
(2)正丁烷的燃烧热:2 878 kJ·mol-1,异丁烷的燃烧热:2 869 kJ·mol-,正丁烷转化为异丁烷的过程中________(填“放出”或“吸收”)能量。
(1)2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 755.2 kJ·mol-1
(2)放出
【解析】(1)2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 755.2 kJ·mol-1 ①
2C4H10(正丁烷,g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 756 kJ·mol-1 ②
2C4H10(异丁烷,g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 738 kJ·mol-1 ③
利用盖斯定律将②-③再除以2得C4H10(正丁烷,g)=C4H10(异丁烷,g) ΔH=-9 kJ·mol-1,该反应为放热反应。
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中参加反应的Zn粒质量为m1,醋酸溶液中参加反应的Zn粒质量为m2,则m1________m2(选填“<”、“=”或“>”)。
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(2)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于________;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为________。
(3)10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 加热煮沸后冷却到50 ℃ |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.8 |
在分析该溶液pH增大的原因时,甲同学认为是升高温度HCO3-的水解程度增大所致;乙同学认为是溶液中升高温度NaHCO3受热分解生成Na2CO3,CO32-水解程度大于HCO3-所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)________________________________________________________________________。