乙酸是典型的有机酸,在生产,生活中有广泛应用。
(1)常温下,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3⋅H2O)≈2.0×10-5。
①0.1mol⋅L-1CH3COONH4溶液中离子浓度大小关系为 c(NH+4)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)c(NH+4)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。
②常温下,0.2mol⋅L-1CH3COOH溶液和0.1mol⋅L-1NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液的pH <<7(填“>”“<”或“=”)。
(2)利用电催化还原CO2制备CH3COOH的装置如图所示。

b极是 正极正极(填“正极”或“负极”);阴极的电极反应式为 2CO2+8H++8e-=CH3COOH+2H2O2CO2+8H++8e-=CH3COOH+2H2O。
(3)乙酸作化工原料可以制备氢气,涉及的反应如下。
I.热裂解反应:CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+213.7kJ⋅mol-1
II.脱羧反应:CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)ΔH2=-33.5kJ⋅mol-1
已知键能:E(C-H)=416kJ⋅mol-1,E(H-H)=436kJ⋅mol-1,E(C=0)=745kJ⋅mol-1,则C≡O键的键能为 1017.41017.4kJ⋅mol-1(提示:CO、CO2的结构式依次为C≡O、O=C=O)。
(4)向密闭容器中充入乙酸气体制备氢气,发生(3)中I、II反应,反应一段时间后测得温度与产物的选择性关系如图所示【提示:H2的选择性=n(H2)n(H2)+n(CO)+n(CH4)+n(CO2)×100%】。

①已知:650℃时反应达到平衡。650℃之后,H2的选择性高于CH4,主要原因是 热裂解反应的正反应是吸热反应,升温平衡向正反应方向移动;脱羧反应的正反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动热裂解反应的正反应是吸热反应,升温平衡向正反应方向移动;脱羧反应的正反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动。
②根据化学方程式,CH4和CO2的选择性应相等,CO和H2的选择性应相等,而实际上CO和H2的选择性不同,主要原因是 H2+CO2 高温 H2O+COH2+CO2 高温 H2O+CO(用化学方程式表示)。
NH
+
4
NH
+
4
n
(
H
2
)
n
(
H
2
)
+
n
(
CO
)
+
n
(
C
H
4
)
+
n
(
C
O
2
)
高温
高温
【答案】c()=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);<;正极;2CO2+8H++8e-=CH3COOH+2H2O;1017.4;热裂解反应的正反应是吸热反应,升温平衡向正反应方向移动;脱羧反应的正反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动;H2+CO2 H2O+CO
NH
+
4
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8引用:2难度:0.6