【題目】CH4既是一種重要的能源,也是一種重要的化工原料。
(1)以CH4為燃料可設計成結(jié)構簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染的燃料電池,其工作原理如圖甲所示,則通入a氣體的電極反應式為_____________,通入b氣體的電極反應式為 _____________________。(質(zhì)子交換膜只允許H+通過)
(2)在一定溫度和催化劑作用下,CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸,這是實現(xiàn)“減排”的一種研究方向。
①在不同溫度下,催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖乙所示,則該反應的最佳溫度應控制在 _________左右。
②該反應催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅(CuAlO2,難溶物)。將CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,其離子方程式為 _______________________________。
(3)CH4還原法是處理NOx氣體的一種方法。已知一定條件下CH4與NOx反應轉(zhuǎn)化為N2和CO2,若標準狀況下11.2 L CH4可處理22.4 L NOx,則x值為________。
【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)由圖可知,通入氣體a的一端發(fā)生氧化反應,故應通入甲烷,該極為負極,電極反應式為CH4-8e- + 4H2O=2CO2 + 8H+;通入b為氧氣,獲得電子,酸性條件下生成水,正極電極反應式為:O2+4e-+4H+ =2H2O;(2)①250℃時乙酸反應速率最大、催化活性,故選擇250℃;②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體,生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅,反應還有水生成,反應離子方程式為:3CuAlO2+16H++NO3- =NO↑+3Al3++3Cu2+ + 8H2O;(3)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:11.2L×[4-(-4)]=22.4L×2x,解得x=2。
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【題目】I.有機物的結(jié)構可用“鍵線式”簡化表示。如:CH3-CH=CH-CH3可簡寫為某有機物X的鍵線式為
(1)該有機物X的分子式為____;X與足量的H2在一定條件下反應可得到有機物Y,則Y分子的一氯取代產(chǎn)物有____種。
(2)X屬于(填下列選項代碼)____。
A.芳香烴 B.環(huán)烴 C.不飽和烴 D.炔烴
(3)X的同分異構體Z屬于芳香烴,能使溴水褪色,Z的結(jié)構簡式為____,該芳香烴Z在常溫常壓下與溴水發(fā)生反應,寫出生成物的結(jié)構簡式____。
II.某物質(zhì)只含C、H、O三種元素,其分子模型如圖所示,分子中共有12個原子(圖中球與球之間的連線代表單鍵、雙鍵等化學鍵)。
(1)該物質(zhì)的結(jié)構簡式為____。
(2)該物質(zhì)中所含官能團的名稱為____。
(3)寫出該物質(zhì)與CH3CH2OH發(fā)生反應的化學方程式____,該反應的類型為____。
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【題目】將一塊鎂鋁合金完全溶于鹽酸后,再加入過量NaOH溶液,所得的溶液中主要存在的離子有
A.AlO2-、OH-、Na+、Cl- B.Na+、OH-、Al3+、Cl-
C.AlO2-、OH-、Mg2+、Cl- D.Na+、Mg2+、Al3+、Cl-
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【題目】在實驗室制取CO2的化學反應CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O中,沒有涉及到的守恒關系是( )
A.原子守恒
B.質(zhì)量守恒
C.電子守恒
D.電荷守恒
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【題目】H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應:H2(g) +I2(g) 2HI(g),已知每生成2mol HI(g),放出的熱量為a kJ。
另:(a、b、c均大于零)
下列說法正確的是
A. H2、I2和HI分子中的化學鍵都是非極性共價鍵
B. 斷開2 mol HI分子中的化學鍵所需能量約為(c+b+a) kJ
C. 相同條件下,1 mol H2 (g)和1mol I2 (g)總能量小于2 mol HI (g)的總能量
D. 向密閉容器中加入2 mol H2 (g)和2 mol I2 (g),充分反應后放出的熱量為2a kJ
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【題目】下列有關鈉的物理性質(zhì)的敘述中正確的是( )
①銀白色金屬 ②質(zhì)軟,可以用小刀切割 ③熔點低 ④密度比水小、轃岷碗姷牧紝w
A. ①②④ B. ①②③④ C. ①③④ D. ①②③④⑤
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【題目】【2016上海卷】異戊二烯是重要的有機化工原料,其結(jié)構簡式為CH2=C(CH3)CH=CH2。
完成下列填空:
(1)化合物X與異戊二烯具有相同的分子式,與Br2/CCl4反應后得到3-甲基-1,1,2,2-四溴丁烷。X的結(jié)構簡式為_______________。
(2)異戊二烯的一種制備方法如下圖所示:
A能發(fā)生的反應有___________。(填反應類型)
B的結(jié)構簡式為______________。
(3)設計一條由異戊二烯制得有機合成中間體的合成路線。
(合成路線常用的表示方式為:)
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【題目】煤作為主要的能源物質(zhì),在國民生產(chǎn)和生活中起重要作用,但直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題,將煙氣通過裝有石灰石(主要成分:CaCO3)漿液的脫硫裝置可以除去其中的 SO2氣體,最終生成硫酸鈣。硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應器中與甲烷反應,氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳,從而有利于 CO2的回收利用,達到減少碳排放的目的。
請回答下列問題:
(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放在空氣中,不會引發(fā)的環(huán)境問題是(______)
A. 溫室效應 B. 酸雨 C. 粉層污染 D. 水體富營養(yǎng)化
(2)在煙氣脫硫的過程中,所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前,需通過一段時間的CO2,以增加脫硫效率;脫硫時控制漿液的pH值,此時漿液含有的Ca(HSO3)2可以快速被氧化為CaSO4。
①從分子結(jié)構看,CO2是由_____ 共價鍵構成的_____分子(選填:“極性”或“非極性”)。它與石灰石漿液反應的屬于 _________反應。(選填“化合”、“分解”、“置換”、“復分解”),固體的CO2被稱為干冰,其受熱很容易_______。(填一種物理現(xiàn)象)
②Ca(HSO3)2從晶體類型看屬于_____晶體,它溶于蒸餾水的電離方程式為______________________,它與足量氧氣反應生成硫酸氫鈣的化學方程式是_________________。用單線橋表示出反應物中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向:____________________。
③回收的CO2與酚羥基的鈉鹽在一定條件下反應,生成有機物M,其化學式為C7H5O3Na,M經(jīng)過稀硫酸酸化后得到一種藥物中間體N,N的結(jié)構簡式為:
M的結(jié)構簡式為________________除苯基外,藥物中間體N所含的官能團還有______________(填寫“中文名稱”)N在一定條件下可以經(jīng)過自身縮聚形成一種高分子化合物,試寫出形成高分子的化學反應:__________________。分子中無 -O-O- ,醛基與苯環(huán)直接相連的N的同分異構體共有_______種。
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