2007年全世界石油价格居高不下，其主要原因是随着社会生产的发展，人口增多，对能源的需求量...

2007年全世界石油价格居高不下，其主要原因是随着社会生产的发展，人口增多，对能源的需求量逐年增加，全球石油储量下降。寻求和制备代号称“黑金”的新能源已经成为紧迫任务，化学工作者正在研究以天然气和醇类合成优质汽油的方法。

已知：（1）凡与醛基直接相连的碳原子上的氢称为α一H原子，在稀碱溶液的催化作用下，一个醛分子上的α一H原子连接到另一个醛分子的氧原子上，其余部分连接到羰基碳原子上生成羟基醛，如：

（1）R-CH2-CHO+R1-CH2-CHO

（2）2R-CH2-Cl+2NaR-CH2-CH2-R+2NaCl

（3）CH3-CH=CH2+H-Cl

合成路线如下：

（1）写出D的结构简式___；

（2）在反应②～⑦中，属于加成反应的是___，属于消去反应的是___。

（3）写出反应方程式：E→F：___；

（4）H也能与NaOH水溶液反应，其反应方程式为___。

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近年来，随着人们对化石能源大量的开发使用，不但使得煤、石油、天然气的储量大大减少，而且直接燃烧化石燃料造成的环境污染问题，也是人类面临的重大挑战，如何实现化石燃料的综合利用，提高效率，减少污染被提上了日程。为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇。某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：

（1）在500 s内用H2表示的化学反应速率是　　　。

（2）在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是　　　，1 000 s时CO的转化率是　　　。

（3）在500 s时生成的甲醇的浓度是　　　。

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近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是(　　)

A．石油属于可再生矿物能源            B．石油主要含有碳、氢两种元素

C．石油的裂化是物理变化              D．石油分馏的各馏分均是纯净物

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随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；

图中变化过程哪些是吸热反应________（填序号）。

（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

方法二　CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）

在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；

某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ（保留三位有效数字）。

（3）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2（金红石）＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO　已知：C（s）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）　ΔH＝－566 kJ·mol－1

TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（s）＋O2（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol－1

则TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）=TiCl4（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。

（4）臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：

6Ag（s）＋O3（g）=3Ag2O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，

已知：2Ag2O（s）=4Ag（s）＋O2（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，

则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。

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CO2是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO2的性质研究和综合利用日益重视。

Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。

（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。

（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是　　 。

A．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用甲醇把影响环境的温室气体CO2 转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义

B. 在反应体系中添加合适的脱水剂，将提高该反应的TON

C. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高

D. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降

Ⅱ.如果人体内的CO2不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1，c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1，lg2=0.3。

(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。

(5)正常人体血液中H2CO3、HCO3-、OH- 、H+四种微粒浓度由大到小关系为：　　　　　　 。

(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　 。

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（17分）随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧缺面临着越来越严重的问题，煤经过化学加工可转化为气体或液体以及各种化工产品，从而提高了煤的利用率。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：

    C（s）+H₂O（g）      CO（g）+H₂（g）   △H=+131.5kJ·mol^-1

①该反应的平衡常数表达式为________。

②下列措施中，不能提高碳的转化率的是________（填字母序号）

A．容器的体积不变，增加水蒸气的物质的量 B．缩小容器的体积，增大压强

C．及时将水煤气从容器中移走             D．其他条件不变，升高温度

    ③又知C（s）+CO₂（g）       2CO（g）  △H=+172.5kJ·mol^-1

则CO（g）+H₂O（g）       CO₂（g）+H₂（g）的焓变（△H）为________。

（2）CO和H₂在一定条件下可反应生成甲醇，CO（g）+2H₂（g）      CH₃OH（g）。甲醇作为一种可再生能源燃料，可用于燃料电池。下图是甲醇燃料的原理示意图：

①a处通入的是________（填物质名称），该电池工作过程中，H⁺的移动方向

为从________到________（填“左”或“右”）

②该电池正极反应式为。

③若用该电池提供的电能电解600ml  0.2mol·L^-1NaCl溶液，设有0.01molCH₃OH完全放电，且电解产生的Cl₂全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解时阴极反应式为________，电解结束后所得溶液的pH=________。若向电解后的溶液加入适量的醋酸至溶液的pH恰好等于7（反应前后忽略溶液体积的变化），则此时溶液中c（Na⁺）：c（CH₃COO^-）=________。

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臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加，从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。造成这一现象的主要原因是(　　)

A．大量使用氟氯烷烃

B．在炼钢时排放大量的高炉煤气

C．石油炼制厂排放了大量的甲烷、氢气

D．硝酸、硫酸工厂排放了大量的二氧化硫和一氧化氮

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开源节流是应对能源危机的重要举措。

⑴下列做法有助于能源“开源节流”的是_____________ (填字母)。

a．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

b．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

c．开发太阳能、水能、风能、地热等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料

d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

⑵氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中，最节能的是_____________ (填字母)。

a．电解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑

b．高温使水分解制氢：2H2O2H2↑+O2↑

c．太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑

d．天然气制氢：CH4+H2OCO+3H2

⑶利用MnFe2O4通过两步反应使水分解制氢气，第一步反反应为：MnFe2O4MnFe2O4－X+ O2，则第二步反应的化学方程式为_____________ (不写条件)。

⑷下图是以SO2、I2、H2O为原料，利用核能使水分解制氢气的一种流程。

反应X的化学方程式为_____________，该流程中循环使用的原料有_____________。从理论上讲，该流程中，1mol原料水制得_____________molH2。

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