题目内容
【题目】下图是丁烷(C4H10)裂解的实验流程。连接好装置后，需进行的实验操作有：①检置整套装置的气密性②排出装置中的空气③给D、G装置加热等……；G后面装置以及铁架台等已省略；CuO能将烃氧化成CO2和H2O。
请回答下列问题：
(1)丁烷裂解的可能方程式为C4H10
CH4+C3H6，____________________；
(2)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式_____________________________；
(3)若对反应后E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验：
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是___________、___________(填字母) ；
a．蒸发 b．过滤 c．分液 d．蒸馏
②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)_____________________________________________；
③已知A的碳原子数大于B的碳原子数，请写出B的名称______________________；
(4)假定丁烷完全裂解，流经D、G装置中的气体能完全反应。当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.49g，G装置的质量比反应间减少了1.44，则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为___________。
【答案】 C4H10
C2H6+C2H4 CH4＋4CuO 
4Cu＋CO2＋2H2O c d SO32-+Br2+H2O═SO42-+2H++2Br- 1，2-二溴乙烷 1∶2
【解析】(1)根据原子守恒，遵循烃的组成规律，写出可能发生的反应。
(2) 氧化铝作催化剂,加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜。
（3）①混合物中含有溴、水、溴代烃,加入亚硫酸钠,亚硫酸钠被溴氧化生成硫酸钠,同时生成NaBr,从而除去溴,然后采用分液方法分离,将有机层进行分馏得到有机物A、有机物B。
②Na2SO3具有还原性，能够把溴离子氧化为溴单质而除去溴。
③已知A的碳原子数大于B的碳原子数，说明B中碳原子个数是3，A中碳原子个数是2。
(4) E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量,丁烷的裂解中,生成乙烯的物质的量和乙烷的物质的量相等,甲烷和丙烯的物质的量相等,再结合原子守恒计算甲烷和乙烷的物质的量之比。
(1)丁烷裂解的可能方程式为C4H10
CH4+C3H6，丁烷还可能催化裂化为乙烯和乙烷：方程式为. C4H10
C2H6+C2H4；正确答案：C4H10C2H6+C2H4。
(2) 氧化铝作催化剂,加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜,反应方程式为: CH4＋4CuO 4Cu＋CO2＋2H2O；正确答案：CH4＋4CuO 4Cu＋CO2＋2H2O。
(3)①根据反应流程可知，加入亚硫酸钠溶液后，混合物分层，可以进行分液操作进行分离；把两种互溶的有机物分开，可以采用蒸馏的方法进行；正确答案：c；d。
②Na2SO3具有还原性，能够把溴离子氧化为溴单质而除去溴，离子方程式：SO32-+Br2+H2O═SO42-+2H++2Br-；正确答案：SO32-+Br2+H2O═SO42-+2H++2Br- 。
③已知A的碳原子数大于B的碳原子数，说明B中碳原子个数是3，A中碳原子个数是2,乙烯和溴发生加成生成1，2-二溴乙烷，所以A为 1，2-二溴乙烷；正确答案：1，2-二溴乙烷。
(4)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等，生成的甲烷和丙烯的物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量；设x为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量，则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y,28x+42y=0.49,乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为:2(2x+y)+(6x+2y)/2=1.44/16,计算得出:x=0.01mol, y=0.005mol；则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比为0.005：0.01=1:2；正确答案:1:2。
【题目】能源与材料、信息被称为现代社会发展的三大支柱，化学与能源有着密切联系。
(1)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能，单位为kJ·mol-1)
化学键 | H-H | Cl-Cl | H-Cl |
键能 | 436 | 243 | 431 |
请根据以上信息可知，1mol氢气在足量的氯气着燃烧生成氯化氢气体放出热量___________。
(2)天然气是一种重要的情节能源和化工原料，其主要成分为CH4。以CH4、空气、KOH溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为___________。
(3)工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇，可以将CO2变废为宝。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2+3H2
CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=___________；H2的转换率α(H2)=___________。
②若反应CO2+3H2
CH3OH(g)+H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：
A．V(CO2)=0.15mol·L-1·min-1B．V(H2)=0.01mol·L-1·s-1
C．v(CH3OH)=0.2mol·L-1·min-1D．v(H2O)=0.45mol·L-1·min-1
该反应进行由快到慢的顺序为___________(填字母)。
(4)海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。从海水中提取溴的工业流程如图：
①流程④中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：
□Br2+□CO32-=□BrO3-+□Br-+□CO2↑______
②以上五个过程中涉及氧化还原反应的有___________个。
③步骤③中已获得游离态的溴，步骤④又将之转变成化合态的溴，其目的是___________。
【题目】温度为T时，在4.0L恒容密闭容器中充入2.0mol PCl5 ， 发生反应：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见表：
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
总压强p/100kPa | 100 | 116 | 119 | 120 | 120 |
（1）由总压强p和起始压强p0计算反应物PCl5的转化率α（PCl5）的表达式为？平衡时PCl5的转化率为多少？
（2）反应在前50s的平均速率v（PCl3）为多少？
（3）该温度下的平衡常数为多少？
