Question

（10分）天然氣是一種潔凈環保的優質能源，天然氣主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數。

（1）甲烷分子具有____________結構，其結構式是___________。

（2）天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，已知1mol甲烷完全燃燒生成CO₂氣體和水蒸氣放出802KJ熱量，則在相同條件下，1mol甲烷完全燃燒生成CO₂氣體和液態水，放出的熱量________802KJ（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）通常情況下，甲烷比較穩定，但在特定條件下，甲烷也會發生某些反應，請寫出甲烷在光照條件下與氯氣反應生成一氯甲烷的化學方程式___________________該反應屬于______________（填反應類型）。

（4）在一定條件下甲烷也可用于燃料電池。若以KOH溶液為電解質溶液，甲烷燃料電池正極的電極反應式為O₂+4e^－＋2H₂O＝4OH^-，則負極電極反應式為___________________；該電池工作過程中，溶液中OH^-移向_____極。

 

Answer 1

【答案】

（1）正四面體（1分），（1分）    （2）> （1分）

（3）（2分）  取代反應（1分）

（4）CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O（2分）,負（2分）

【解析】考查甲烷的結構及性質。

（1）甲烷是由極性鍵形成的共價化合物，是正四面體形結構，其結構式為。

（2）由于氣態水的能量高于液態水的，所以甲烷燃燒生成液態水放出的能量高。

（3）甲烷屬于烷烴，在光照的條件下和氯氣發生取代反應，生成一氯甲烷的方程式為

。

（4）在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應。甲烷在反應中失去電子，因此在負極通入。總反應式減去正極反應式即得到負極反應式，屬于負極電極反應式為CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O。