下列说法正确的是( ) A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
解析：选C 2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量；因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
7．太阳能的开发和利用是21世纪一个重要课题。利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种盐熔化，吸收热量，晚间熔盐固化释放出相应的能量，已知数据：
盐 CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O Na2S2O3·5H2O 熔点(℃) 29.9 32.4 35.1 45.0 熔化吸热 (kJ·mol1) 37.3 77.0 100.1 49.7 －参考价格 (元·t1) 780～850 800～900 1 600～2 000 1 400～1 800 －其中最适宜选用作为储能介质的是( ) A．CaCl2·6H2O B．Na2SO4·10H2O C．Na2HPO4·12H2O D．Na2S2O3·5H2O
解析：选B 适宜作为储能介质的物质，应具有熔点较低，熔化时吸热量较大，价格较低，Na2SO4·10H2O最适合。
8．可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术是实现节能减排的一项重要措施。
下列有关分析不正确的是( )
A．风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 B．推广可再生能源有利于经济可持续发展
C．上图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极 D．光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化为电能
解析：选C 风能、太阳能、生物质能均属可再生能源，推广使用可再生能源有利于可持续发展；图示中由电流方向可知A极是太阳能光伏电池的负极；该过程中太阳能转化为电能。
9．某人设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某种物质：
①3FeCl2＋4H2O(g)=====Fe3O4＋6HCl＋H2
100 ℃
②4Fe3O4＋12Cl2＋12HCl=====12FeCl3＋6H2O＋5O2 300 ℃
③6FeCl3=====6FeCl2＋3Cl2↑ 试回答：
(1)该人欲生产的这种物质是________。
(2)从化学原理来看这种生产的实质是______________________________________。 (3)若生产条件和设备均很理想，在生产过程中只需添加的原料是________。 解析：从三个反应的产物来看，能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气，所以该反应是用来制备氢气的。又因为这三个反应是“联合与循环”生产氢气的，所以可以将三个化学方程式叠加，可得总的化学方程式为2H2O===2H2↑＋O2↑，故产物为H2和O2，其中 H2能解决目前环境和能源问题；FeCl2和Cl2作催化剂，HCl、Fe3O4和FeCl3是中间产物。
答案：(1)H2 (2)使水分解为氢气和氧气 (3)水
10．能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，该反应要吸收大量的热，反应式为2H2O(l)=====2H2(g)＋O2(g)。
根据上述内容回答下列问题： (1)下列叙述中，正确的是________。 A．电能是二级能源 B．水力是二级能源 C．天然气是一级能源 D．水煤气是一级能源
(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是________。
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成
高温
高温
为二级能源
B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量 D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取H2
(3)标准状况下，11.2 L H2燃烧生成液态的水，放出Q kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析：(1)由题给信息可知水力、天然气是一级能源；电能是依靠煤燃烧的热能或水力、风能、核能等转化而制得的能源；水煤气是一氧化碳和氢气的混合气，它由焦炭和水蒸气在高温下反应生成，故电能和水煤气均是二级能源。
(2)水本身并不能燃烧，水分解后生成的氢气才可以燃烧放出热量，而水的分解是吸热反应。在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化为生成物。
(3)n(H2)＝
11.2 L2 mol
×Q －1＝0.5 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为0.5 mol22.4 L·mol
－
kJ＝4Q kJ。热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4Q kJ·mol1。
答案：(1)AC (2)AC (3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4Q kJ·mol1
－
课时跟踪检测（十三） 天然气的利用 甲烷
1．右图是某物质分子的比例模型，该物质的分子式是( ) A．NH3 C．H2O
B．CH4 D．C2H4
解析：选B 从图上看出，符合甲烷的结构。 2．光照对下列反应几乎无影响的是( ) A．氢气与氯气 C．甲烷与氧气
B．甲烷与氯气 D．次氯酸分解
解析：选C CH4与O2反应需点燃；H2与Cl2反应可光照，也可点燃；CH4与Cl2光照发生取代反应；2HClO=====2HCl＋O2↑。
3．有下列物质：①氯气；②硝酸；③溴水；④烧碱；⑤氧气；⑥酸性KMnO4溶液，其中在一定条件下可与甲烷反应的是( )
A．①②③ C．①⑤
B．④⑤⑥ D．②③④⑥
光照
解析：选C 甲烷在光照条件下可与Cl2发生取代反应，在点燃条件下可与O2反应生成CO2和H2O；甲烷与硝酸、溴水、烧碱、酸性KMnO4溶液均不发生化学反应。
4．下列反应属于取代反应的是( )
解析：选D A属于分解反应，B属于置换反应，C属于氧化还原反应(燃烧)，D属于取代反应。
5．下列关于同系物的说法中，错误的是( ) A．同系物具有相同的分子式 B．同系物符合同一通式
C．相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团 D．同系物的化学性质基本相似
解析：选A 同系物结构相似，属于同一类物质，因此有同一通式，但一定不具有相同的分子式，A错误，B正确；相邻同系物在分子组成上相差一个CH2原子团，C正确；因结构相似，所以化学性质基本相似，D正确。
6．下列物质中，不能和氯气发生取代反应的是( ) A．CH3Cl C．CH2Cl2
B．CCl4 D．CH4
解析：选B 甲烷和CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3均能与氯气发生取代反应，但CH4分子中的氢原子全部被取代后即CCl4与氯气不能再发生取代反应。
7．等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中，加盖后置于光亮处，下列有关实验现象和结论中，正确的是 ( )
①反应后Cl2完全反应而CH4有剩余 ②瓶内壁有油状液滴生成
③最后有CH4、Cl2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl七种物质共存 ④只有CH3Cl和HCl两种产物 A．①② C．③④
B．②③ D．①④
解析：选B 有机化学反应进行不彻底，故反应后有CH4和Cl2剩余，产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl。
8．下列叙述错误的是( )
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应 B．甲烷是正四面体结构
C．甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3，还是CCl4，都属于取代反应 D．甲烷的四种取代物常温下均为液体
解析：选D 通常情况下甲烷较稳定，不与强酸、强碱和强氧化剂反应，A正确；甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，B正确；甲烷与Cl2在光照时发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五种产物，其中四种有机产物中CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，C正确，D错误。
9．已知某烷烃的相对分子质量为30。 (1)该烷烃的分子式为________。
(2)该烷烃在光照时与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为________________________________________________________________________，属于__________反应。
解析：烷烃的通式为CnH2n＋2，则14n＋2＝30，得n＝2，即C2H6。 答案：(1)C2H6
(2)CH3CH3＋Cl2光照,CH3CH2Cl＋HCl 取代
10．如下图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲中注入10 mL CH4，同温同压下乙中注入50 mL Cl2，将乙中气体推入甲中，用漫散光照射一段时间，气体在甲中反应。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为红色；②实验过程中，甲中活塞向内移动；③甲中内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是 。
(2)甲管中发生反应的反应类型为 。
(3)反应后，甲中剩余气体能用下列试剂吸收的是 。 A．水 C．硝酸银溶液
B．氢氧化钠溶液 D．饱和食盐水
(4)反应后，若将甲中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到______________________。若再向其中滴入几滴石蕊溶液，又观察到__________。
解析：在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl。
(1)理论上，甲烷与氯气按体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而甲中氯气与甲烷体积
光照
光照
光照
光照
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