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    【题目】天然气既是高效洁净的能源，也是重要的化工原料。

    (1)甲烷分子的结构式为_________，空间构型为_______________形。

    (2)已知25℃、101kPa 时，1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量，则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)的△H＝____________kJ·mol-1。

    (3)甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是__________________________________________。

    (4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的能量直接转化为电能。用甲烷-空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源，电解CuCl2溶液。已知甲烷空气碱性燃料电池的总反应为：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O，装置如下图所示：

    ①a电极名称为____________。

    ②c电极的电极反应式为_________________________________。

    ③假设CuCl2溶液足量，当某电极上析出3.2 g 金属Cu时，理论上燃料电池消耗的甲烷在标准状况下的体积是__________L。

    【答案】 正四面体 －890.24 提供甲烷分解所需的能量 负极 2Cl-－2e-＝Cl2↑ 0.28

    【解析】

    （1）甲烷的分子式为CH4，结构式为，因此甲烷为四面体结构；

    （2）1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量，则1 mol甲烷即16 g甲烷燃烧放出的能量为16×55.64 kJ＝890.24 kJ，因此该条件下反应CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)的△H＝－890.24 kJ·mol-1；

    （3）甲烷分解需要热量，燃烧可提供部分能量，因此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧的目的是提供甲烷分解所需的能量；

    （4）①a极通入的是燃料甲烷，甲烷失去电子，所以a电极是负极；

    ②c电极与b电极即与电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式为2Cl-－2e-＝Cl2↑；

    ③假设CuCl2溶液足量，当某电极上析出3.2g金属Cu时，铜的物质的量是3.2g÷64g/mol＝0.05mol，因此整个电路转移电子的物质的量为0.05mol×2＝0.1mol，1mol甲烷在反应中失去8mol电子，则消耗甲烷的物质的量为0.1mol÷8＝0.0125mol，在标准状况下的体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L。

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。

    （1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下：

    该条件下，1mol N2和1molO2完全反应生成NO，会____（填“吸收”或“放出”）_____kJ能量。

    （2）化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO（OH）+2H2O2Ni（OH）2+Cd（OH）2。

    ①已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，放电就是使用电池的过程，充电是给电池补充电量的过程。以下说法中正确的是______。

    A． 以上反应不属于置换反应 B．以上反应是可逆反应

    C． 充电时化学能转变为电能 D．放电时化学能转变为电能

    ②写出负极的电极反应式________________________________________。

    ③废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为____________。

    （3）一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下表中。

    实验编号

    t（℃）

    NO初始浓度（mol/L）

    CO初始浓度（mol/L）

    催化剂的比表面积（m2/g）

    Ⅰ

    280

    1.20×10－3

    5.80×10－3

    82

    Ⅱ

    280

    1.20×10－3

    B

    124

    Ⅲ

    350

    A

    5.80×10－3

    82

    ①请把表中数据补充完整：A_______________；B_______________。

    ②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验______________（填实验序号）。

    ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c（NO）随时间t的变化曲线如下图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线_________（填“甲”或“乙”）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是( )

    A. a为负极、d为阳极

    B. c电极上有气体产生，发生还原反应

    C. 电解过程中，氯离子向d电极移动

    D. 电解过程中，d电极质量增加

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法，人们在认识事物时可以采取多种分类方法。下列关于“CH3COOK”的分类不正确的是

    A.化合物B.氧化物C.有机物D.钾盐

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    【题目】微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图2为其工作原理，图1为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是

    A. M为电源负极，有机物被氧化

    B. 电池工作时，N极附近溶液pH增大

    C. 处理1 mol Cr2O72－时有6 mol H＋从交换膜左侧向右侧迁移

    D. Cr2O72－离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】能量是国民经济发展的重要基础，天然气是我国目前使用的主要能源。

    (1)已知

    化学键

    C-H

    C=O

    O=O

    H-O

    E/(KJ/mol)

    a

    b

    c

    d

    CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的焓变ΔH=______kJ/mol。

    (2)燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。下图甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为硫酸)该电池的正极反应为_________。

    (3)利用上述燃料电池，按下图所示装置进行电解，A、B、C、D均为铂电极，

    I.甲槽中有200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如上图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)

    ①原混合溶液中NaCl的物质的量浓度__________mol/L。

    ②t2时所得溶液的pH=________。

    Ⅱ.乙槽中为足量的AgNO3溶液。则阳极反应为__________。t3时电解结束，为了使溶液恢复原样，则可以在反应后的溶液中加入______(填化学式)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】工业合成氨反应为Nz(g)+3H2(g) 2NH3(g)，对其研究如下:在773 K时，分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1L 的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表;

    t/min

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    n（H2）/mol

    6.00

    4.50

    3.60

    3.30

    3.03

    3.00

    3.00

    n（NH3）/mol

    0

    1.00

    1.60

    1.80

    1.98

    2.00

    2.00

    (1) 前10min 中利用N2表示的反应速率为________

    (2) 该温度下，此反应的平衡常数K=__________

    (3) 该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1，则此时v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。

    (4) 该温度下，在上述平衡体系中再通入2molNH3，一段时间后，达到新的平衡。此时c(H2)____ 4.5mo1/L(填“>”、“<”或“=”)。

    (5) 由上表中的实验数据计算得到“浓度-时间”的关系可用右图中的曲线表示，表示c(N2)-t的曲线是______。在此温度下，若起始充入4 mol Nz 和12 mol Hz,则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为_______。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】完成下列填空

    (1) 2-溴丙烷的消去反应(化学方程式)______________________________________；

    (2) 1,2-二溴乙烷的水解(化学方程式)_______________________________________；’

    (3)二氢香豆素()常用作香豆素的替代品，鉴别二氢香豆素和它的一种同分异构体()需要用到的试剂有：NaOH溶液、_________________；

    (4)某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢原子。则A的结构简式为______________________；A是否存在顺反异构体？________ (填“是”或者“否”)。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】A是一种重要的化工原料，A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。E是具有果香气味的液体。A、B、C、D、E在一定条件下存在如下转化关系（部分反应条件、产物被省略）。

    请回答下列问题：

    （1）丁烷是由石蜡油获得A的过程中的中间产物之一，它的一种同分异构体中含有三个甲基（），则这种同分异构体的结构简式是：___________________； D物质中官能团的名称是_______________。

    （2）反应B→C的化学方程式为_____________________________。

    （3）反应B＋D→E的化学方程式为______________________；该反应的速率比较缓慢，实验中为了提高该反应的速率，通常采取的措施有_______________（任写一项）。

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