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19.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)+C2H2(g)+H2(g)△H1=156.6kJ/mol
C3H6(g)→CH4(g)+C2H2 (g)△H2=32.4kJ/mol
则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=+124.2kJ•mol-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.电池反应方程式为C3H8+10CO32--20e-=13CO2+4H2O;放电时CO32-移向电池的负(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-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离,则H2C03═O3-+H+的平衡常数K1=4.2×10-7mo1/L.(已知10-5.60=2.5×10-6
(4)常温下,0.1mo1/L NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)>c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度(用简要的文字明).

分析 (1)根据已知反应和目标反应,利用盖斯定律可知反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)由已知的反应相减得到,则△H=△H1-△H2
(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,以此来书写电池总反应方程式,原电池中阴离子向负极移动;
(3)依据平衡常数概念结合平衡状态下离子浓度和同时浓度计算得到;
(4)NaHCO3溶液的pH大于8,则水解大于电离,水解生成H2CO3,电离生成CO32-

解答 解:(1)由C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ•mol-1①,
CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ•mol-1 ②,
则根据盖斯定律,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)可由①-②得到,
所以△H=△H1-△H2=+156.6kJ•mol-1-(+32.4kJ•mol-1)=+124.2kJ•mol-1
故答案为:+124.2;
(2)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应,负极电极反应式为C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O,原电池中阴离子向负极移动,即CO32-移向电池的负极,
故答案为:C3H8+10CO32--20e-=13CO2+4H2O;负;
(3)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的第一级电离的平衡常数K1=$\frac{c({H}^{+})•c(HC{O}_{3}^{-})}{c({H}_{2}C{O}_{3})}$=$\frac{1{0}^{-5.6}×1{0}^{-5.6}}{1.5×1{0}^{-5}}$=4.2×10-7 mol•L-1,故答案为:4.2×10-7 mol•L-1
(4)NaHCO3溶液的pH大于8,则水解大于电离,水解生成H2CO3,电离生成CO32-,即HCO3-?CO32-+H+,HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,所以c(H2CO3)>c(CO32-),HCO3-的水解程度大于电离程度,
故答案为:>; HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度.

点评 本题考查了多个知识点,属于小综合习题,明确盖斯定律、原电池的工作原理、电离平衡常数的计算、溶液中利用电离与水解来比较离子的浓度即可解答,难度中等.

练习册系列答案
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9.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是(  )
A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以苯不能发生氧化反应
B.石油的主要成分是烃,石油经过分馏可制得汽油、乙烯等产品
C.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上
D.石油裂解的目的是为了提高轻质液体燃料的产量和质量

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10.下列结论正确的是(  )
A.某元素的一种核素的核内质子数为m,中子数为n,由此一定能确定该元素的近似相对原子质量为m+n
B.短周期元素X、Y、Z,X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,Z的阴离子的还原性大于等电荷数Y的阴离子的还原性,那么原子序数大小是Z>X>Y
C.第118元素在元素周期表中的位置是第七周期VIA族
D.碱金属单质的熔沸点和卤素单质的熔沸点都是随核电荷数的递增而升高

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7.1mol某烷烃完全燃烧消耗8molO2,则其化学式为C5H12,写出该烷烃同分异构体中支链最多的烷烃的系统命名为2,2-二甲基丙烷.

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14.目前使用最多的气体石化燃料是(  )
A.B.石油C.天然气D.CO

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4.化学在生产和日常生活中有着重要的应用.下列说法正确的是(  )
A.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品
B.活性炭、SO2和Na2O2都具有漂白作用,且漂白的化学原理相同
C.石油的裂化、煤的气化、Na2FeO4杀菌消毒均属于化学变化
D.氢氧化铁溶胶、水玻璃、淀粉溶液、PM2.5微粒均具有丁达尔效应

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11.要除去CO2气体中混有的少量HCl、CO和水蒸气等杂质,用下列有关仪器组成除杂装置,若混合气体的流向从左到右,则仪器的连接顺序为(填写各接口的字母)混合气体→C;D;E;F;B.

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8.□H2O2+口KMnO4+口H2SO4→口K2SO4+口O2↑+口MnSO4+□H2O(未配平)
某化学研究性学习小组在做此实验时发观:在敞口容器中,当H2O2与酸化的KMnO4溶液混合时,开始放出氧气的速率很慢,一段时间后产生氧气的速率很迅速,经过测定发现溶液中温度变化不大,学生百思不得其解,经向老师询问,老师说:影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、压强和催化剂,现随着反应的进行,反应物的浓度在逐渐降低,敞口容器的压强不受影响,反应的温度变化不大,则可能的因素是催化剂的影响,在老师的提示下学生又做了三个对比实验如下:
(1)将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合
(2)将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合起始时加入少量的硫酸钾
(3)将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合,起始时加入少量MnSO4固体
(4)将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合,起始时加入少量水
结果发现(1)、(2)起始反应反应速率差不多,(4)的起始反应速率比(1)、(2)慢,(3)的起始反应速率很快
试回答:
(1)配平化学反应方程式,并标出电子转移的方向和数目
□H2O2+口KMnO4+口H2SO4→口K2SO4+口O2↑+口MnSO4+□H2O
(2)将实验(2)补充完整
(3)解释(1)实验中反应速率的变化现象的原因是:生成的产物对反应起了催化作用,由题意信息可知起催化剂作用的为硫酸锰;.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.下表是元素周期表的一部分,根据表中列出的10种元素,回答下列问题.
周期   族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2CNOF
3NaAlSiSClAr
(1)地壳中含量最多的元素是O;
(2)N和O中,原子半径较小的是O;
(3)单质的化学性质最不活泼的是Ar;
(4)S原子结构示意图是
(5)HF和HCl中,热稳定性较强的是HF;
(6)SiO2常用于制造光导纤维(填一种高性能的现代通讯材料的名称);
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(9)碳元素的最高价氧化物的化学式是CO2,其碳元素与氧元素的物质的量比n(C):n(O)=1:2.

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