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【题目】CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。

(1)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图甲所示,则通入a气体的电极反应式为_____________,通入b气体的电极反应式为 _____________________。(质子交换膜只允许H+通过)

(2)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。

①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图乙所示,则该反应的最佳温度应控制在 _________左右。

②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 _______________________________

(3)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下11.2 L CH4可处理22.4 L NOx,则x值为________

【答案】 CH4-8e- + 4H2O = 2CO2 + 8 H+ O2 + 4 e- + 4 H+ = 2 H2O 250℃ 3 CuAlO2 + 16 H+ + NO3- = NO↑+ 3 Al3+ + 3Cu2+ + 8H2O 2

【解析】(1)由图可知,通入气体a的一端发生氧化反应,故应通入甲烷,该极为负极,电极反应式为CH4-8e- + 4H2O=2CO2 + 8H+;通入b为氧气,获得电子,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4e-+4H+ =2H2O;(2)250℃时乙酸反应速率最大、催化活性,故选择250℃;CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,生成的盐为硝酸铝、硝酸铜,反应还有水生成,反应离子方程式为:3CuAlO2+16H++NO3- =NO↑+3Al3++3Cu2+ + 8H2O;(3)根据电子转移守恒,则:11.2L×[4-(-4)]=22.4L×2x,解得x=2。

练习册系列答案
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【题目】I.有机物的结构可用“键线式”简化表示。如:CH3-CH=CH-CH3可简写为某有机物X的键线式为

(1)该有机物X的分子式为____;X与足量的H2在一定条件下反应可得到有机物Y,则Y分子的一氯取代产物有____种。

(2)X属于(填下列选项代码)____

A.芳香烃 B.环烃 C.不饱和烃 D.炔烃

(3)X的同分异构体Z属于芳香烃,能使溴水褪色,Z的结构简式为____,该芳香烃Z在常温常压下与溴水发生反应,写出生成物的结构简式____

II.某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。

(1)该物质的结构简式为____

(2)该物质中所含官能团的名称为____

(3)写出该物质与CH3CH2OH发生反应的化学方程式____,该反应的类型为____

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【题目】将一块镁铝合金完全溶于盐酸后,再加入过量NaOH溶液,所得的溶液中主要存在的离子有

A.AlO2、OH、Na、Cl B.Na、OH、Al3+、Cl

C.AlO2、OH、Mg2+、Cl D.Na、Mg2+、Al3+、Cl

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【题目】在实验室制取CO2的化学反应CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O中,没有涉及到的守恒关系是(
A.原子守恒
B.质量守恒
C.电子守恒
D.电荷守恒

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【题目】H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g) +I2(g) 2HI(g),已知每生成2mol HI(g),放出的热量为a kJ。

另:(a、b、c均大于零)

下列说法正确的是

A. H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键

B. 断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ

C. 相同条件下,1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量

D. 向密闭容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g),充分反应后放出的热量为2a kJ

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【题目】下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是

①银白色金属  ②质软,可以用小刀切割  ③熔点低 ④密度比水小 ⑤热和电的良导体

A. ①②④ B. ①②③④ C. ①③④ D. ①②③④⑤

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【题目】为了防止食品变质,常在食品袋中放入小袋的铁粉,这是利用铁的(
A.还原性
B.氧化性
C.酸性
D.碱性

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【题目】2016上海卷】异戊二烯是重要的有机化工原料,其结构简式为CH2=C(CH3)CH=CH2

完成下列填空:

1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,与Br2/CCl4反应后得到3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷。X的结构简式为_______________

2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示:

A能发生的反应有___________。(填反应类型)

B的结构简式为______________

3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体的合成路线。

(合成路线常用的表示方式为:

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【题目】煤作为主要的能源物质,在国民生产和生活中起重要作用,但直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石(主要成分:CaCO3)浆液的脱硫装置可以除去其中的 SO2气体,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于 CO2的回收利用,达到减少碳排放的目的。

请回答下列问题:

(1)煤燃烧产生的烟气直接排放在空气中,不会引发的环境问题是______

A. 温室效应 B. 酸雨 C. 粉层污染 D. 水体富营养化

(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通过一段时间的CO2,以增加脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的CaHSO32可以快速被氧化为CaSO4

①从分子结构看,CO2是由_____ 共价键构成的_____分子(选填:“极性”或“非极性”)。它与石灰石浆液反应的属于 _________反应。(选填“化合”、“分解”、“置换”、“复分解”),固体的CO2被称为干冰,其受热很容易_______。(填一种物理现象)

CaHSO32从晶体类型看属于_____晶体,它溶于蒸馏水的电离方程式为______________________,它与足量氧气反应生成硫酸氢钙的化学方程式是_________________。用单线桥表示出反应物中电子转移的数目和方向:____________________

③回收的CO2与酚羟基的钠盐在一定条件下反应,生成有机物M,其化学式为C7H5O3NaM经过稀硫酸酸化后得到一种药物中间体NN的结构简式为:

M的结构简式为________________除苯基外,药物中间体N所含的官能团还有______________(填写“中文名称”)N在一定条件下可以经过自身缩聚形成一种高分子化合物,试写出形成高分子的化学反应:__________________。分子中无 -O-O- ,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有_______种。

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