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CH4 既是一種重要的能源,也是一種重要的化工原料。
(1)甲烷的電子式為
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。
(2)甲烷高溫分解生成氫氣和碳。在密閉容器中進(jìn)行此反應(yīng)時(shí)要通入適量空氣使部分甲烷燃燒,其目的是
提供CH4分解所需的能量
提供CH4分解所需的能量

(3)以CH4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染的燃料電池,其工作原理圖1所示,則通入a氣體的電極名稱為
負(fù)極
負(fù)極
,通入 b氣體的電極反應(yīng)式
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
。(質(zhì)子交換膜只允許H+通過)
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(4)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(shí)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2所示,則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在
250℃
250℃
左右。
②CH4與CO2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸的原子利用率為
100%
100%
。
(5)碳正離子(例如:CH3+、CH5+、(CH33C+等)是有機(jī)反應(yīng)中間體,CH5+碳正離子是由CH4在“超強(qiáng)酸”中獲得一個(gè)H+而得到,而CH5+失去H2可得CH3+.(CH33C+去掉H+后生成電中性有機(jī)分子,該分子的結(jié)構(gòu)簡式為
(CH32C=CH2
(CH32C=CH2
。
(6)CH4與Cl2在光照條件下可發(fā)生反應(yīng)。
①實(shí)驗(yàn)室中用如圖3所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
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在光照下反應(yīng)一段時(shí)間后,下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是
D
D

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②CH4與Cl2生成CH3Cl的反應(yīng)過程,中間態(tài)物質(zhì)的能量關(guān)系見圖4.有關(guān)說法不正確的是
B
B
。(填序號)
A.Cl?是由Cl2 在光照下化學(xué)鍵斷裂生成的,該過程可表示為:菁優(yōu)網(wǎng)
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B.反應(yīng)過程一定無CH3CH3生成
C.圖示過程放出熱量
D.CH4 轉(zhuǎn)化為CH3Cl,C-H鍵發(fā)生了斷裂

【答案】菁優(yōu)網(wǎng);提供CH4分解所需的能量;負(fù)極;O2+4H++4e-=2H2O;250℃;100%;(CH32C=CH2;D;B
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/8/10 0:21:48組卷:184引用:3難度:0.5
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