题目内容
以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程如下：
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质．下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 （填字母）．
A．草酸（ HOOC-COOH） B．甲醇（CH3OH） C．尿素[CO（NH2）2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成分为CH．）与C02反应制备合成气．已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566．kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为 ．
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应：CH3OOC-COOCH3（g）+4H2（g）?HOCH2CH2OH（g）+2CH3OH（g）△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是 （填字母）．
A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC-COOCH3=2H2O?2CH3OH+HOOC-COOH
①草酸是二元弱酸，可以制备KHC2O4 （草酸氢钾），KHC2O4溶液呈酸性，用化学平衡原理解释： ．
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性．下列关系一定不正确的是
（填字母）．
A．c（Na+）＞c（K+）＞c（C2O42-）＞c（HC2O4-）
B．c（K+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4）
C．c（K+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的 （填“正”或“负”）级，负极反应式为 ．
（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质．下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是
A．草酸（ HOOC-COOH） B．甲醇（CH3OH） C．尿素[CO（NH2）2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成分为CH．）与C02反应制备合成气．已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566．kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应：CH3OOC-COOCH3（g）+4H2（g）?HOCH2CH2OH（g）+2CH3OH（g）△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是
A．升高温度 B．增大压强 C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：CH3OOC-COOCH3=2H2O?2CH3OH+HOOC-COOH
①草酸是二元弱酸，可以制备KHC2O4 （草酸氢钾），KHC2O4溶液呈酸性，用化学平衡原理解释：
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性．下列关系一定不正确的是
A．c（Na+）＞c（K+）＞c（C2O42-）＞c（HC2O4-）
B．c（K+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4）
C．c（K+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的
考点：热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素,离子浓度大小的比较
专题：
分析：（1）根据反应物和生成物，结合反应特点书写化学方程式；
（2）根据质量守恒定律来分析；
（3）根据盖斯定律来分析；
（4）通过分析平衡的移动来判断；
（5）①HC2O4-既能水解又能电离，据此分析；
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性，则溶液中的溶质为：KHC2O4和K2C2O4来分析，结合物料守恒和电荷守恒来分析；
（6）在燃料电池中，可燃物均发生氧化反应，均在负极放电，结合电解质溶液的环境来书写负极反应．
（2）根据质量守恒定律来分析；
（3）根据盖斯定律来分析；
（4）通过分析平衡的移动来判断；
（5）①HC2O4-既能水解又能电离，据此分析；
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性，则溶液中的溶质为：KHC2O4和K2C2O4来分析，结合物料守恒和电荷守恒来分析；
（6）在燃料电池中，可燃物均发生氧化反应，均在负极放电，结合电解质溶液的环境来书写负极反应．
解答：
解：（1）合成气的主要成分为CO和H2，在催化剂条件下合成乙二醇的反应：2CO+3H2
HOCH2CH2OH，故答案为：2CO+3H2
HOCH2CH2OH；
（2）根据质量守恒定律可知，合成气的主要成分为CO和H2，不含氮元素，故不可能合成出尿素，故C不选；而在A乙二酸中，C、O原子个数比为1：2，大于了CO中的1：1，故不能由合成气来合成，而B．甲醇（CH3OH） 可以由CO和H2按1：2来合成，全部原子均转化为目标产物，原子转化率达到了100%，故选B；
（3）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol ①
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol ②
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566．kJ/mol ③
将①-②-③可得：
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=（-890.3kJ/mol）-（-571.6kJ/mol）-（-566．kJ/mol）=+247.3KJ/mol，故答案为：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.3KJ/mol；
（4）A．升高温度，平衡左移，乙二醇的产量降低，故A不选；
B．增大压强，反应速率加快，平衡右移，乙二醇的产量增大，故B选；
C．增大氢气浓度，反应速率加快，平衡右移，乙二醇的产量增大，故C选．
故选BC．
（5）①HC2O4-既能水解又能电离：HC2O4-?H++C2O42-，电离显酸性；HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-，水解显碱性，而HHC2O4溶液显酸性，说明HC2O4-的电离大于其水解，故答案为：HC2O4-既能水解又能电离：HC2O4-?H++C2O42-；HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-，而HC2O4-的电离大于其水解．
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性，则加入的NaOH的量必须较少，将部分KHC2O4反应掉，则溶液中的溶质为：KHC2O4和K2C2O4和Na2C2O4，
A、由于加入的NaOH的量必须较少，将部分KHC2O4反应掉，故c（Na+）不可能大于c（K+），故A错误；
B、溶液中的K+和HC2O4-、H2C2O4和C2O42-均来自于KHC2O4，根据物料守恒可知：c（K+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4），故B正确；
C、根据电荷守恒可知：c（K+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-），故C错误．
故选B．
（6）在燃料电池中，可燃物均发生氧化反应，均在负极放电；由于是碱性燃料电池，故负极乙二醇放电生成CO32-，电极方程式为：
HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O，故答案为：负，HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O；
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（2）根据质量守恒定律可知，合成气的主要成分为CO和H2，不含氮元素，故不可能合成出尿素，故C不选；而在A乙二酸中，C、O原子个数比为1：2，大于了CO中的1：1，故不能由合成气来合成，而B．甲醇（CH3OH） 可以由CO和H2按1：2来合成，全部原子均转化为目标产物，原子转化率达到了100%，故选B；
（3）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol ①
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol ②
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566．kJ/mol ③
将①-②-③可得：
CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=（-890.3kJ/mol）-（-571.6kJ/mol）-（-566．kJ/mol）=+247.3KJ/mol，故答案为：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.3KJ/mol；
（4）A．升高温度，平衡左移，乙二醇的产量降低，故A不选；
B．增大压强，反应速率加快，平衡右移，乙二醇的产量增大，故B选；
C．增大氢气浓度，反应速率加快，平衡右移，乙二醇的产量增大，故C选．
故选BC．
（5）①HC2O4-既能水解又能电离：HC2O4-?H++C2O42-，电离显酸性；HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-，水解显碱性，而HHC2O4溶液显酸性，说明HC2O4-的电离大于其水解，故答案为：HC2O4-既能水解又能电离：HC2O4-?H++C2O42-；HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-，而HC2O4-的电离大于其水解．
②在一定的KHC2O4溶液中滴加NaOH溶液至中性，则加入的NaOH的量必须较少，将部分KHC2O4反应掉，则溶液中的溶质为：KHC2O4和K2C2O4和Na2C2O4，
A、由于加入的NaOH的量必须较少，将部分KHC2O4反应掉，故c（Na+）不可能大于c（K+），故A错误；
B、溶液中的K+和HC2O4-、H2C2O4和C2O42-均来自于KHC2O4，根据物料守恒可知：c（K+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4），故B正确；
C、根据电荷守恒可知：c（K+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+2c（C2O42-）+c（OH-），故C错误．
故选B．
（6）在燃料电池中，可燃物均发生氧化反应，均在负极放电；由于是碱性燃料电池，故负极乙二醇放电生成CO32-，电极方程式为：
HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O，故答案为：负，HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O；
点评：本题考查了盖斯定律的应用、平衡的移动和燃料电池电极反应的书写等内容，综合性较强，难度适中．
练习册系列答案
习题精选系列答案
相关题目
下列说法中正确的是（ ）
| A、放热反应在常温下都能自发进行 |
| B、Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+是吸热反应 |
| C、熵值大小关系为：S（冰）＞S（水）＞S（水蒸气） |
| D、对C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），多加些炭可以提高化学反应速率 |
（1）石墨是层状结构，如如图所示．每一层内的碳原子间通过sp2杂化形成短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置所示，其中X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍．下列说法错误的是（ ）
| X | |
| Y | Z |
| A、元素X和元素Y的最高正化合价相同 |
| B、气态氢化物的热稳定性：H2Y＜H2X |
| C、Y2Z2是共价化合物 |
| D、酸性：HZO4＞H2YO4 |
四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素，下列说法不正确的是（ ）
| A、原子半径Z＜M |
| B、Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族 |
| C、X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的强 |
| D、Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的强 |
次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，是一元中强酸，具有较强还原性．
在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）．生成物中有三种含氯元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的曲线如图所示．已知，生成ClO3-的反应为：6Ca（OH）2+6Cl2═5CaCl2+Ca（ClO3）2+6H2O．太阳能电池已为人们所熟悉，太阳能电池板的半导体材料是（ ）
| A、二氧化硅 | B、硅 |
| C、钛合金 | D、铝合金 |