题目内容
【题目】我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下，一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学用品，为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品流程如图（部分反应产物及条件已略去）：
已知：R—Cl
R—OH
回答下列问题：
（1）A物质所含官能团的名称是___，反应⑥要发生需要试剂有__。
（2）M的结构简式是__，大量使用M产品会对环境造成的危害是__。
（3）反应③的化学方程式是___。
（4）化合物N在医疗上可以作为局部麻醉剂，N的化学名称是___。
（5）反应④的化学方程式是__；反应类型属于__反应。
（6）下列物质中，不能通过乙烯加成反应得到的是____（填序号）。
a.CH3CH3 b.CH3CHCl2 c.CH3CH2Br
【答案】羟基 液溴，溴化铁 
白色污染 2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O 氯乙烷或（1—氯乙烷） CH3CH2Cl+NaOH
CH3CH2OH+NaCl 取代 b
【解析】
由框图可知，CH4在催化剂的作用下生成CH2=CH2和
，乙烯与H2O发生加成反应生成A（乙醇），A经氧化反应生成B（乙醛），B再经氧化反应生成乙酸；乙烯与HCl发生加成反应生成N（CH3CH2Cl），氯乙烷在NaOH的水溶液中加热水解生成A（乙醇）；乙烯在一定条件下发生加聚反应生成M（聚乙烯）；与Br2在FeBr3的催化下发生取代反应生成
。
（1）化合物A是乙醇（CH3CH2OH），官能团为羟基；根据分析，反应⑥是与Br2在FeBr3的催化下发生取代反应生成，故需要的试剂是液溴和溴化铁；
（2）根据分析，M是聚乙烯（
）；由于聚乙烯在自然界中很难降解，大量使用聚乙烯产品会造成白色污染；
（3）根据分析，反应③是乙醇氧化为乙醛的反应，方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（4）根据分析，N为氯乙烷或（1—氯乙烷）；
（5）根据分析，反应④是氯乙烷的水解反应，方程式为：CH3CH2Cl+NaOH CH3CH2OH+NaCl；该反应是有机物分子中Cl原子被试剂中羟基所替代的反应，属于取代反应；
（6）a．CH3CH3可通过乙烯与氢气加成制得，a不符合题意；
b．CH3CHCl2中两个Cl在同一个C原子上，不能通过加成反应制得，b符合题意；
c．CH3CH2Br可通过乙烯与溴化氢加成制得，c不符合题意；
故选b；
【题目】目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。反应的化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
(1)该反应是__反应(填“吸热”或“放热”)，判断的理由是___。
(2)某温度时，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示：
时间/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.85 | 0.7 | 0.25 | 0.25 |
从反应开始到5min末，用CO2表示的该反应的平均速率为__；反应达平衡时，H2的转化率为__；要提高此反应的速率，可以采取___措施(填写2条)。
(3)若维持(2)的条件不变，能说明该反应已达平衡状态的是__(填序号)。
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
B.CO2、H2、CH3OH、H2O浓度相等的状态
C.CO2、H2、CH3OH、H2O总物质的量保持不变的状态
D.CO2的转化率保持不变的状态
(4)依据原电池原理，将甲醇设计成燃料电池如图：
则a为__极(填“正”或“负”)；H+从__极区向__极区迁移(用图中字母填)；b极上O2发生反应电极反应式为：__。
