有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径,发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:
(1)以CO和CO2分别与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇(CH3OH)。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示)____________;
(2)下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下,0.5molCO2和1.5molH2反应得到甲醇蒸气,产率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式:_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中气体密度不变
(3)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:负极______。
(4)“催化还原”反应制乙二醇(HOCH2-CH2OH)原理如下:
CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究,下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况,则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。
(5)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸。H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________;草酸氢钾溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-,HC2O4-H++C2O42-和___________;一定温度下,往CaC2O4饱和溶液[已知Ksp(CaC2O4=2.3×10-9)]中加入少量CaCl2固体,c(Ca2+)将_________,CaC2O4的溶解度将____________。(填“增大”“减小”或“不变”)
硫化汞(HgS)难溶于水,在自然界中呈红褐色,常用于油画颜料、印泥及朱红雕刻漆器等。某温度时HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.向硫化汞的浊液中加入硫化钠溶液,硫化汞的Ksp减小
B.图中a点对应的是饱和溶液
C.向c点的溶液中加入0.1mol/LHg(NO3)2,则c(S2-)减小
D.升高温度可以实现c点到b点的转化
已知反应2NO2(g)N2O4(g) △H<0,在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 |
|
| 0.08 | 0.08 |
下列分析合理的是( )
A.从反应开始直至60s和80s时,二氧化氮的平均反应速率是相等的
B.80s后将容器的体积缩小为1L,平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅
C.n1的范围是0.28<n1<0.33
D.升高温度,既能加快反应速率,也能提高N2O4的体积分数
已知25℃时:①H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H1=-57.3kJ/mol
②HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) △H2=-67.7kJ/mol
③Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s) △H3<0
下列说法正确的是( )
A.△H1=-57.3kJ/mol是强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶性盐的中和热
B.在氢氧化钠溶液与盐酸的反应中,盐酸量一定,氢氧化钠溶液量越多,中和热越大
C.HF的电离方程式及热效应:HF(aq)H+(aq)+F-(aq) △H>0
D.稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
下列说法正确的是( )
A.常温下将pH=2的硫酸和pH=12的MOH溶液等体积混合,所得溶液pH≤7
B.已知同温度相同浓度的NaNO2溶液比NaF溶液的碱性强,所以氢氟酸的酸性比亚硝酸的弱
C.常温下,将醋酸钠、盐酸两溶液混合后,溶液呈中性,则有c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
D.pH相等的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4三种溶液物质的量浓度为c(NH4Cl)>c((NH4)2SO4)=c(NH4HSO4)
已知碳酸氢钾溶液显碱性,25℃时向10mL0.01mol/LKHCO3溶液中滴加0.01mol/LKOH溶液,随着KOH溶液体积的增加,溶液中微粒浓度关系正确的是( )
A.V(KOH)=0时,溶液中c(K+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
B.V(KOH)=10mL时,溶液中c(HCO3-)>c(H2CO3)
C.V(KOH)=20mL时,溶液中c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
D.对V(KOH)=10mL时的溶液升温,溶液中:c(K+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+)