2.CH
4 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
。
(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
。
(3)以CH
4為燃料可設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)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
,通入 b氣體的電極反應(yīng)式
。(質(zhì)子交換膜只允許H
+通過)
(4)在一定溫度和催化劑作用下,CH
4與CO
2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
左右。
②CH
4與CO
2可直接轉(zhuǎn)化成乙酸的原子利用率為
。
(5)碳正離子(例如:CH
3+、CH
5+、(CH
3)
3C
+等)是有機(jī)反應(yīng)中間體,CH
5+碳正離子是由CH
4在“超強(qiáng)酸”中獲得一個(gè)H
+而得到,而CH
5+失去H
2可得CH
3+.(CH
3)
3C
+去掉H
+后生成電中性有機(jī)分子,該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
。
(6)CH
4與Cl
2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)。
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
。
②CH
4與Cl
2生成CH
3Cl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
。(填序號(hào))
A.Cl?是由Cl
2 在光照下化學(xué)鍵斷裂生成的,該過程可表示為:
B.反應(yīng)過程一定無CH
3CH
3生成
C.圖示過程放出熱量
D.CH
4 轉(zhuǎn)化為CH
3Cl,C-H鍵發(fā)生了斷裂