Ⅰ.利用甲烷与氯气发生反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
（1）光照条件下装置C中的现象为 有黄绿色气体进入C，且颜色逐渐变浅有黄绿色气体进入C，且颜色逐渐变浅、玻璃管内壁有油状液滴生成玻璃管内壁有油状液滴生成，请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：CH4+Cl2光照CH3Cl+HClCH4+Cl2光照CH3Cl+HCl，反应类型为 取代反应取代反应。
（2）B装置有三种功能：①混匀混合气体；②浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢；③控制气流速度控制气流速度。
（3）甲烷的一种同系物新戊烷的同分异构体还有 22种，其结构简式为 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3（CH3）CHCH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3、CH3（CH3）CHCH2CH3。
（4）已知某丁烷与氯气发生反应的产物之一为C4H9Cl,则分子式为C4H9Cl的同分异构体有 44种。
Ⅱ.天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。
（5）甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH4（g）+2NO2（g）⇌N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）。
①下列措施能够使该反应速率加快的是 aa。
a.使用催化剂
b.降低温度
c.及时分离水
②若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中不能说明该反应已达平衡状态的是 bcbc。
a.容器内气体的压强不再变化
b.混合气体的质量不再变化
c.c（NO2）=2c（N2）
d.单位时间内生成1molCO2，同时生成2molNO2
（6）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示：
①外电路电子移动方向：a极到b极a极到b极（填“a极到b极”或“b极到a极”）。
②b极电极反应式为 O2+4e−=2O2−O2+4e−=2O2−。
③若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L（假设空气中O2体积分数为20%），则理论上消耗甲烷 0.0250.025mol。
光照
光照
【答案】有黄绿色气体进入C，且颜色逐渐变浅；玻璃管内壁有油状液滴生成；CH4+Cl2CH3Cl+HCl；取代反应；浓硫酸可以干燥氯气和氯化氢；控制气流速度；2；CH3CH2CH2CH2CH3、CH3（CH3）CHCH2CH3；4；a；bc；a极到b极；O2+4e−=2O2−；0.025
光照
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：109引用：2难度：0.7
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1．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
根据要求填空：
（1）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③。
（2）设=x,若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应V（Cl2）V（CH4）。
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是。
（4）E装置的作用是（填编号）。
A．收集气体
B．吸收氯气
C．防止倒吸
D．吸收氯化氢
（5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为。该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为（填编号）。
A．CH4
B．CH3Cl
C．CH2Cl2
D．CHCl3
E．CCl4发布：2024/12/30 7:30:1组卷：164引用：2难度：0.5 -
2．实验室中将充满甲烷和氯气混合气体的试管倒立于盛有饱和食盐水的水槽中，光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（ ）
发布：2024/12/30 19:0:1组卷：212引用：16难度：0.8 -
3．如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气（体积比为1：4）的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略．将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间．
（1）假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：．
（2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1：1，则得到的产物为（填字母编号）．
A．CH3Cl HCl B．CCl4 HCl
C．CH3Cl CH2Cl2 D．CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
（3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是（填字母编号）．
A．升高 B．降低 C．不变 D．无法确定
（4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到．
（5）右端玻璃管的作用是．发布：2024/12/30 13:30:2组卷：297引用：14难度：0.5
