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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 甲烷 大气污染、改善大气质量 试题正文
  • 填空题
    “温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
    （1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有：______________。（填字母）
    a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
    c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
    （2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：

    以上反应中，最节能的是____ ，原子利用率最高的是____（填字母）
    （3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下

    反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、
    HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）

    研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即
    ①写出产生H2的反应方程式：____。
    ②由图可推知，镍粉是____。（填字母）
    a反应I的催化剂 b反应Ⅱ的催化剂 c反应I、Ⅱ的催化剂 d不是催化剂
    ③当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是___ （填字母）
    a．反应I的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
    b．反应I的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
    c．反应I、Ⅱ的速率均不变
    d．反应I、Ⅱ的速率均增加，且反应I的速率增加得快
    e．反应I、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
    f．反应I的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
    本题信息：2008年江苏高考真题化学填空题难度极难 来源:于丽娜
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本试题 ““温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。（1）下列措施中，有利于降低...” 主要考查您对

甲烷

大气污染、改善大气质量

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 甲烷
  • 大气污染、改善大气质量
甲烷：

(1)结构式： 、球棍模型： 、比例模型：
空间构型为正四面体。
(2)物理性质：无色无味的气体，密度0.717g/L，记忆溶于水。
(3)化学性质：通常情况下甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸强碱不反应，可发生氧化反应、取代反应
①氧化反应：CH4+O2CO2+2H2O
②取代反应：CH4+Cl2CH3Cl+HCl，甲烷在光照条件下反应，现象：试管内气体颜色逐渐变浅，试管壁上有油状液滴，试管中有少量白雾。甲烷中四个氢原子都可以与氯气发生取代，甲烷的4中氯代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他都为液体，三氯甲烷俗称氯仿。

甲烷与氯气等卤素单质反应的注意事项：

1．反应条件为光照，在室温或暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，以免引起爆炸。
2．甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素也能发生类似反应，但不能与溴水、碘水发生反应。
3．甲烷与氯气的反应是一种连锁反应，不会停留在某一步，因此产物一般是五种物质的混合物。
4．CH4与Cl2在光照条件反应，生成物中HCl的物质的量最多。
5．1mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时，消耗Cl2的物质的量为ymol。

原子共面的判断方法:

判断有机物分子中的原子是否共面，首先要熟悉常见的分子构型。如甲烷分子(CH4)为正四面体结构，其分子中最多有三个原子共面；乙烯分子 (CH2=CH2)中的所有原子共面；苯分子(C6H6)中的所有原子共面。在判断有机物分子中原子共面情况时，把要分析的分子看做是简单的常见分子的衍生物，即复杂问题简单处理
(1)在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，即甲烷分子中有且只有三个原子共面。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在原来的平面上。
(2)乙烯分子中所有原子在同一平面内，键角为 120。。当乙烯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯分子所在的平面内。
(3)苯分子中所有原子在同一个平面内，键角为 120。。当苯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。说明有机化合物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转；而双键、三键不能旋转


大气污染：

(1)大气污染源：颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO 碳氢化合物、氟氯代烷
(2)大气污染危害：危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候
(3)全球性三大环境问题：酸雨、臭氧层受损、温室效应
①酸雨：正常雨水：PH约为5.6 酸雨：PH小于5.6 我国为硫酸型酸雨,烧煤炭造成
硫酸型：硫的氧化物转化 SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 大气中烟尘和O3作催化剂
硝酸型：氮的氧化物转化 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
②臭氧层：自然界的臭氧90%集中在距地面15-50km的大气平流层中 吸收自太阳的大部分紫外线
 引起臭氧层受损物质 氟氯代烷(致冷剂)、哈龙（含溴的灭火剂）、CCl4、N2O、NO、核弹爆炸产物
保护臭氧层公约：《保护臭氧层维也纳公约》 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书公约》
③温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
温室效应后果：荒漠将扩大，土地侵蚀加重，森林退向极地，旱涝灾害严重，雨量将增加7－11％；温带冬天更湿，夏天更旱；热带也将变得更湿，干热的副热带变得更干旱，两极冰块将熔化，使海平面上升1米多，引起厄尔尼诺现象
引起温室效应的物质：CO2、CH4、N2O、氟氯代烷 

改善大气质量：

①减少煤等化石燃料燃烧产生污染：改善燃煤质量、改进燃烧装置、技术和排烟设备、发展洁净煤技术和综合利用、调整和优化能源结构
煤的综合利用: 煤的的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的气化 C+H2O(g)=CO+H2
煤的液化 CO+2H2→CH3OH
煤的脱硫 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 
②减少汽车等机动车尾气污染
尾气污染（占大气污染排出总量的40-50%）：CO、NO2、NO、碳氢化合物
使用无铅汽油：四乙基铅作抗爆震剂，铅对神经系统损害大
尾气系统加催化转化器：前半部 2CO+2NO2CO2+N2 后半部 2CO+O22CO2 C7H16+11O27CO2+8H2O

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