题目内容
【题目】四氢呋喃 (THF)常用于药物合成，结构如下图，下列关于该化合物的说法错误的是
A.二氯代物有五种
B.与丁醛互为同分异构体
C.所有碳原子不能处于同一平面
D.1mol呋喃（
）生成1 mol 四氢呋喃需要2 mol H2
【答案】A
【解析】
A．由四氢呋喃的结构简式，一个碳原子上的两个氢原子被两个氯原子代替有两种结构 
、
，当两个氯原子不再同一个碳原子上时，
、
、
、
，故四氢呋喃的二氯代物有6种，A错误；
B．四氢呋喃与丁醛的分子式都是C4H8O，但是结构不同，故它们互为同分异构体，B正确；
C．
分子中所有的碳原子都是采用sp3杂化，故该分子中所有碳原子不能处于同一平面，C正确；
D．1个呋喃（
）分子中含有2个碳碳双键，故1mol呋喃（）生成1 mol 四氢呋喃需要2 mol H2，D正确；
答案选A。
【题目】党的十九大报告中多次提及“绿色环保”、“生态文明”，而 CO2 的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。
(1)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂 Na－Fe3O4 和 HMCM－22 的表面，以 CO2 为碳源，与电解水产生的 H2 催化转化为高附加值的烃类化合物，其过程如图。
图中 CO2 转化为 CO 的反应为：CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH1 = + 41 kJmol-1。已知：2CO2(g) + 6H2(g)=C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH2=－128 kJmol-1。图中 CO 转化为 C2H4 的热化学方程式是__________________ 。
(2)甲醇是未来重要的绿色能源之一，在工业中常用 CO、H2 合成甲醇，其反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 < 0
①为了探究浓度对反应速率的影响，200℃ 时在 10 L 恒容密闭容器中进行实验，测得的实验数据如下表所示：
实验 | 起始浓度/(mol·L-1) | 初始速率/(mol·L-1·min-1) | |
CO | H2 | ||
1 | 0.25 | 0.50 | 0.391 |
2 | 0.25 | 1.00 | 0.781 |
3 | 0.50 | 0.50 | 0.780 |
该反应速率的通式为 v正=k正 cm(CO)cn(H2)(k 正是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率通式中 m =_______、n =_____(取正整数)。实验发现，当实验 1 中 c(H2) = 0.25 molL－1时达到平衡，请计算该反应的平衡常数 K = _____。
②若将一定比例的 CO 和 H2 在装有催化剂的反应器中反应 12 小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
请判断温度为 470 K 时，图中 P 点 _________(填“是”或“不是”)处于平衡状态，490 K 之后，甲醇产率随温度升高而减小的可能原因为：_____、 _____。
(3)近年来，有研究人员用 CO2 通过电催化生成多种燃料，其工作原理如图所示。
①请写出 Cu 电极上产生 CH3OH 的电极反应式：_____________。
②如果Cu 电极上只生成 0.15 mol C2H4 和 0.30 mol CH3OH，则 Pt 电极上产生O2 的物质的量为 ___________mol。
③已知 HCOOH 为一元弱酸，常温下将 0.1 molL－1 HCOOH 溶液与 0.1 molL－1 NaOH 溶液按体积比 a : b混和(忽略溶液体积的变化)，混合后溶液恰好显中性，则 HCOOH 的电离常数 Ka=_____________(用含 a、b 的代数式表示)。
