Question

以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程下：

（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CH₄。）与C0₂反应制备合成气。已知：

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:

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：

①草酸是二元弱酸，可以制备（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释：                              。

②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是       （填字母）。

A．

B．

C．

（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                               。

Answer

（1）2CO+3H2HOCH2CH2OH（2）B（3）CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）△H=+247.3KJ/mol；

（4）BC（5）①HC2O4-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②AC （6）负，HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O；

【解析】

试题分析：（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+3H2HOCH2CH2OH；（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；（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；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AC；（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。

考点：考查盖斯定律的应用、平衡的移动和燃料电池电极反应的书写等