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通常状况下,甲烷的性质
 
,与强氧化剂如
 
、强酸、强碱等均
 
发生化学反应.
(1)燃烧(氧化反应):甲烷燃烧时,火焰呈
 
,反应的化学方程为
 

(2)取代反应  教材科学探究的实验现象:
 

 

 

在光照的条件下,甲烷和氯气发生反应的化学方程式为:
 

 

 

 

四种氯代产物中,
 
为气体,
 
 
 
为液体,且它们均
 
溶于水.
取代反应的定义:
 

(3)甲烷的裂解:
 
考点:甲烷的化学性质,甲烷的取代反应
专题:有机物的化学性质及推断
分析:依据甲烷为饱和烃,结构稳定分析解答;
(1)甲烷只含碳和氢两种元素,且含氢量很高,在氧气中燃烧生成二氧化碳和水;
(2)氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳常温下为油状液体,不溶于水,反应过程中消耗氯气,使得量筒内压强减小,据此解答;
甲烷与氯气逐步发生取代反应依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳;
(3)甲烷在高温条件下裂解生成碳和氢气.
解答: 解:甲烷为饱和烃,结构稳定,不能被酸性的高锰酸钾氧化,不与强酸、强碱发生反应;
故答案为:稳定;酸性的高锰酸钾;不;
(1)甲烷含有碳和氢两种元素,在空气中能够燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成二氧化碳和水,反应的方程式为:CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O;
故答案为:淡蓝色;CH4+2O2
 点燃 
.
 
CO2+2H2O;
(2)氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳常温下为油状液体,不溶于水,反应过程中消耗氯气,使得量筒内压强减小,看到的现象为:试管内的黄绿色消失;试管壁上有油状液体;试管内液面上升;
故答案为:①试管内的黄绿色消失;
②试管壁上有油状液体;
③试管内液面上升;
在光照的条件下,甲烷与氯气逐步发生取代反应依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,反应的方程式分别为:
①CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl;
②CH3Cl+Cl2
光照
CH2Cl2+HCl;
③CH2Cl2+Cl2
光照
CH3Cl3+HCl;
④CH3Cl3++Cl2
光照
CCl4+HCl;
故答案为:①CH4+Cl2
光照
CH3Cl+HCl;
②CH3Cl+Cl2
光照
CH2Cl2+HCl;
③CH2Cl2+Cl2
光照
CH3Cl3+HCl;
④CH3Cl3++Cl2
光照
CCl4+HCl;
一氯甲烷为气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳常温下为油状液体,依据相似相溶原理,均不溶于水;
取代反应是指:有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应;
故答案为:一氯甲烷;二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳;
有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应;
(3)甲烷在高温条件下裂解生成碳和氢气,反应的方程式为:CH4(g)?C(s)+2H2(g),
故答案为:CH4(g)?C(s)+2H2(g).
点评:本题考查了甲烷的性质和结构,题目侧重考查课本基础知识,难度不大,依据所学知识不难解答.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

能源短缺是人类面临的重大问题,甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反应II:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
(1)上述反应符合“原子经济”原则的是
 
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)图中甲图表示用反应Ⅱ生产燃料甲醇反应过程中能量的变化情况;乙图表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况.

请回答下列问题.
①下列说法正确的是
 
(填字母序号).
a.在甲图中,曲线b表示使用了催化剂
b.起始充入的CO为2mol,从反应开始到达到平衡,v(H2)=0.075mol?L-1?min-1
c.增大CO的浓度,CO的转化率增大
d.容器中压强恒定时,说明反应已达平衡状态
e.保持温度和密闭容器的容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时
n(CH3OH)
n(CO)
的值会变小
②该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为
 
.若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应的化学平衡常数
 
(填“增大”“减小”或“不变”).
③请在丙图所示坐标图中画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲线,要求画出压强不同的两条曲线(在曲线上标出P1、P2且P1<P2).
(3)甲醇的一个重要作用是可以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为:
 

(4)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1.甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.已知:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:
 

(2)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:

2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0.若在一定温度下,将2mol NO、1mol CO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图1所示,计算该反应的化学平衡常数:K=
 
.若升高温度则平衡常数将
 
(变大、不变、变小).若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
 
移动(填“向左”、“向右”或“不”).20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图2所示的变化,则改变的条件可能是
 
(填序号).
①.加入催化剂        ②.降低温度     ③.缩小容器体积      ④.增加CO2的量
(3)肼(N2H4)用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977.写出肼与亚硝酸反应的化学方程式
 

(4)如图2所示装置可用于制备N2O5,则生成N2O5的那一电极为
 
(填“阴极”或“阳极”),反应式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

芳香化合物B的分子式为C7H8O,B能与金属钠反应,不与强碱反应.B中所含官能团的名称
 
;B的同分异构体中能与FeCl3溶液发生显色反应的物质有多种,请任写一种结构简式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

一根细如发丝的光缆可以同时传导上千部电话,是铜导线传导能力的约100倍左右.“光缆无铜,盗割有罪”.试问:光缆主要是以
 
为原料制成的,通话过程中线路中传导的是
 
信号(填“光”或“电”),传播方式是
 

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钢化玻璃的重要用途是制造汽车车窗,制造钢化玻璃的主要原料是
 
;普通玻璃常呈淡绿色,是由于原料中混有
 
(写化学式)的缘故.

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科目:高中化学 来源: 题型:

能证明乙醇分子中有一个羟基的是(  )
A、乙醇完全燃烧生成CO2和H2O
B、乙醇能与水以任意比混溶
C、0.1 mol乙醇与足量钠反应只能生成0.1 g氢气
D、乙醇在铜催化下可被氧化

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列变化是物理变化的是(  )
A、将金属钠和金属钾混合研磨得到液体
B、刚切开的金属钠放置在空气中变暗
C、刚切开的金属钠放置在空气中加热变成淡黄色
D、一小块钠投入到水中熔成闪亮的小球

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列叙述正确的是(  )
A、Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B、某无色溶液中通入Cl2,溶液变为淡黄色,再加入淀粉溶液,溶液变为蓝色,说明原溶液中存在I-
C、CO2、NO2、SO2都能与H2O反应,其反应原理相同
D、C、N、S三种单质直接与02反应都能生成两种氧化物

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