Ⅰ.利用甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖：

（1）光照條件下裝置C中的現(xiàn)象為

有黃綠色氣體進(jìn)入C，且顏色逐漸變淺

有黃綠色氣體進(jìn)入C，且顏色逐漸變淺

、

玻璃管內(nèi)壁有油狀液滴生成

玻璃管內(nèi)壁有油狀液滴生成

，請(qǐng)寫出C裝置中生成CH₃Cl的化學(xué)方程式：

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

，反應(yīng)類型為

取代反應(yīng)

取代反應(yīng)

。
（2）B裝置有三種功能：①混勻混合氣體；②

濃硫酸可以干燥氯氣和氯化氫

濃硫酸可以干燥氯氣和氯化氫

；③

控制氣流速度

控制氣流速度

。
（3）甲烷的一種同系物新戊烷的同分異構(gòu)體還有

2

2

種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃（CH₃）CHCH₂CH₃

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃（CH₃）CHCH₂CH₃

。
（4）已知某丁烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物之一為C₄H₉Cl,則分子式為C₄H₉Cl的同分異構(gòu)體有

4

4

種。
Ⅱ.天然氣既是高效潔凈的能源，又是重要的化工原料，在生產(chǎn)、生活中用途廣泛。
（5）甲烷可以消除氮氧化物污染。如：CH₄（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）。
①下列措施能夠使該反應(yīng)速率加快的是

a

a

。
a.使用催化劑
b.降低溫度
c.及時(shí)分離水
②若上述反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，下列敘述中不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

bc

bc

。
a.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化
b.混合氣體的質(zhì)量不再變化
c.c（NO₂）=2c（N₂）
d.單位時(shí)間內(nèi)生成1molCO₂，同時(shí)生成2molNO₂
（6）甲烷可直接應(yīng)用于燃料電池，該電池采用可傳導(dǎo)O^2-的固體氧化物為電解質(zhì)，其工作原理如圖所示：

①外電路電子移動(dòng)方向：

a極到b極

a極到b極

（填“a極到b極”或“b極到a極”）。
②b極電極反應(yīng)式為

O₂+4e^?=2O^2?

O₂+4e^?=2O^2?

。
③若燃料電池消耗的空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是5.6L（假設(shè)空氣中O₂體積分?jǐn)?shù)為20%），則理論上消耗甲烷　

0.025

0.025

mol。