- 烷烃及其命名
- 共4题
5.烷烃
正确答案
知识点
24.节能降耗，保护环境是可持续发展的主要课题。请你分析并回答下列问题：
（1）“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实验污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是___________；
A．制备环氧乙烷：2CH2=CH2+O2=
B．制备硫酸铜：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O
C．制备甲醇：2CH4+O2=2CH3OH
D．制备硝酸铜：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（2）冶金废水中含有-，其电离出的CN-有毒，当与H+结合生成HCN时，其毒性更强．工业上处理这种废水是在碱性条件下，用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体，该反应的方程式为______________，在酸性条件下，ClO-也能将CN-氧化，但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因___________；
（3）工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”．下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息
表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二：原料来源生产工艺
从两表中分析，现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因。
①从产率和产量角度分析________________________；
②从环境保护和能耗角度分析___________________；
正确答案
（1）BD
（2）5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O；
在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害
（3）①虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多
②两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。
解析
（1）根据绿色化学的特点：原子的利用率高，原料中所有的原子全部转化到产品中。所以符合绿色化学特点的反应类型是化合反应。即反应过程中多合一，生成物只有一种，A中制备环氧乙烷、C中制备甲醇都是是化合反应，符合绿色化学这一特点，B、D均有其他副产物产生，所以答案为BD。
（2）NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体，该无毒气体一定为N2；
反应方程式为：5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O。
在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的、对人和环境造成危害的HCN，
所以答案为：5ClO-+2CN-+2OH-=CO32-2+N2↑+5Cl-+H2O；
在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害。
（3）①从表中数据分析产率和产量：乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多，所以答案为：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。
②从表中数据分析环境问题和能量消耗：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得，所以答案为：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获取。
考查方向
通过绿色化学的特点，培养了学生的环保意识，通过引导考生通过产率和产量角度以及环境保护和能耗角度分对比“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因，考查考生分析实际问题和解决实际问题的能力。
解题思路
（1）绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点之一是：提高原子的利用率，使原料中所有的原子全部转化到产品中，实现“零排放”．符合绿色化学这一特点的反应类型是化合反应．化合反应的特点是多合一，生成物只有一种，A中制备环氧乙烷、C中制备甲醇都是是化合反应，符合绿色化学这一特点
（2）NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体，该无毒气体一定为N2；在酸性条件下，CN-与H+结合生成毒性很强的HCN，对人和环境造成危害。
（3）①从表中数据分析产率和产量：虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法，但反应快、日产量比其高得多。
②从表中数据分析环境问题和能量消耗：两者反应条件温度相当，但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，消耗的总能量比乙炔少，且较容易获得。
易错点
阅读材料、分析对比能力不强，对绿色化学的本质把握不准确。
知识点
11．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)高温高压2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一定正确的是 ( )
正确答案
解析
A．由图可知，压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，故正反应为吸热反应，即△H＞0，故A正确；
B．由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P1）＞α（P2）＞α（P3）＞α（P4），该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应进行，甲烷的转化率降低，故压强P4＞P3＞P2＞P1，故B错误；
C．由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，达到平衡X点时甲烷的转化率为80%，甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L，则： CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g），开始（mol/L）：0.1 0.1 0 0变化（mol/L）：0.08 0.08 0.16 0.16 平衡（mol/L）：0.02 0.02 0.16 0.16故该温度下平衡常数
D．由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，故在Y点：v（正）＞v（逆），故D错误；
故选A。
考查方向
解题思路
A．由图可知，压强一定时，温度越高甲烷的转化率越大，升高温度平衡向正反应进行，据此判断；
B．由图可知，温度一定时，甲烷的转化率α（P1）＞α（P2）＞α（P3）＞α（P4），据此结合方程式判断压强对平衡移动的影响进行解答；
C．由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，据此计算甲烷的浓度变化量，利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算该温度下的平衡常数；
D．由图可知，压强为P4、1100℃的条件下，到达平衡X点时甲烷的转化率为80%，Y点甲烷的转化率小于80%，反应向正反应进行，据此判断。
易错点
本题考查化学平衡图象、影响化学平衡的因素、化学平衡常数等，难度中等，注意利用“定一议二”原则分析解答。
知识点
烷烃分子中去掉2个氢原子形成一个双键是吸热反应，1，3—环己二烯失去2个氢原子生成苯是放热反应。下列说法正确的是（）
正确答案
解析
略
知识点
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