问题 问答题

有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视.

(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能.例如,在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”.乙醇的分子式为C2H6O,试根据C、H、O成键的特点,写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式______.

(2)天然气的主要的成分是甲烷,其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便,将成为我国西部开发的重点之一.能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是______.(填写编号,多选倒扣分)

①其一氯取代物不存在同分异构体        ②其二氯取代物不存在同分异构体

③其三氯取代物不存在同分异构体              ④其四氯取代物不存在同分异构体

(3)将两个石墨电极插人KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池.通入CH4的一极电极反应式是:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;通入O2的一极,其电极反应式是______.已知4g甲烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为______;

(4)氢能是人类未来的理想能源.1980年我国首次制成一辆燃氢汽车,乘员12人,以50km/h行驶了40km.为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气.下列既可供开发又消耗较低经济的制氢方法是______(填写编号,多选倒扣分)

①电解水        ②锌和稀硫酸反应       ③光解海水

其次,制得纯氢气后,还需要解决的问题是______.(写出其中的一个)

答案

(1)根据碳的四价键结构、氧的二价键架构,C2H6O所有可能的结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3

故答案为:CH3CH2OH、CH3OCH3

(2)天然气的主要成分是甲烷,根据分子式,可推测CH4的空间结构只有平面正方形和正四面体两种可能.若为平面正方形结构,则其二元取代物有两种同分异构体,而正四面体的二元取代物不存在同分异构体,故答案为:②;

(3)①负极反应式为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,用总反应式减去负极反应式得正极反应式:

  O2+4e-+2H2O═4OH-,甲烷的摩尔质量是16,4g甲烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5kJ的热量,16g放出的热量为:222.5kJ×4=890kJ;

故答案为:2O2+4H2O+8e-=8OH-(或O2+2H2O+4e-=4OH-)CH4(g)+2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol

(4)电解水消耗大量的电能,锌和硫酸反应也不符合工业上大量生产,只有利用太阳能使海水光解才是最经济的方法,

氢气储存和运输时容易爆炸,故答案为:③贮存或运输.

选择题
单项选择题