碳纖維強(qiáng)化塑料是一種新型的高強(qiáng)度復(fù)合材料，其強(qiáng)度比鋼鐵材料大而密度比鋁小。據(jù)報(bào)道，每架波音767飛機(jī)使用了1 t碳纖維材料，一種新型的波音757飛機(jī)則使用9 t以上的碳纖維。

    制取碳纖維的一種方法是將聚丙烯腈纖維在稀有氣體氣氛中進(jìn)行高溫處理而獲得，這種碳纖維的結(jié)構(gòu)可表示如下：

(1)構(gòu)成這種碳纖維的元素是__________，其原子個(gè)數(shù)比為__________。

(2)這種碳纖維能否導(dǎo)電？請說明理由。

(3)用乙炔和HCN為原料合成這種碳纖維的流程可表示如下：

用化學(xué)方程式表示以下過程：

①CH≡CH與HCN反應(yīng)：____________。

②A→B：________________________。

科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)。

(1)如果將CO₂和H₂以1∶4的比例混合，通入反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臈l件下反應(yīng)，可獲得一種重要的能源。請完成化學(xué)方程式：CO₂+4H₂_________+2H₂O。

(2)若將CO₂和H₂以1∶3的比例混合，使之發(fā)生反應(yīng)生成某種重要的化工原料和水，則生成的該重要化工原料可能是

A.烷烴                B.烯烴              C.炔烴               D.芳香烴

(3)已知在443 K—473 K時(shí)，用鈷(Co)作催化劑可使CO₂和H₂生成C₅—C₈的烷烴，這是人工合成汽油的方法之一。要達(dá)到該汽油的要求，CO₂和H₂的體積比的取值范圍是V(H₂)：V(CO₂)：_________________________________________________________________。

(4)已知在一定條件下，合成尿素的反應(yīng)為：CO₂(g)+2NH₃(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g);ΔH=-127 kJ/mol，在該條件下，將44 g CO₂與40 g NH₃充分混合，反應(yīng)放出的熱量一定___________(填“大于”“小于”或“等于”)127 kJ。請?jiān)O(shè)計(jì)工業(yè)合成尿素的條件___________。

哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)曾用金屬鋁粉和高氯酸銨混合物作為固體燃料。加熱鋁粉使其氧化并放出大量熱量，促使混合物中另一種燃料分解。m mol 高氯酸銨分解時(shí)除產(chǎn)生2m mol水蒸氣和m mol氧氣外，其他組成元素均以單質(zhì)氣體形式放出，因而產(chǎn)生巨大的推動(dòng)力。試寫出其中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式：

(1)___________________________________________________________________。

(2) __________________________________________________________________。

根據(jù)此反應(yīng)原理，1 mol高氯酸銨分解所產(chǎn)生的氣體有__________ mol。

圖1-6-7是一種正在投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。左右兩側(cè)為電解質(zhì)儲(chǔ)罐，中央為電池，電解質(zhì)通過泵不斷在儲(chǔ)罐和電池間循環(huán)；電池中的左右兩側(cè)為電極，中間為離子選擇性膜，在電池放電和充電時(shí)該膜可允許鈉離子通過；放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為Na₂S₂和NaBr₃，放電后，分別變?yōu)镹a₂S₄和NaBr。

圖1-6-7

(1)左、右儲(chǔ)罐中的電解質(zhì)分別為：左____________，右____________。

(2)寫出電池充電時(shí)，陽極和陰極的電極反應(yīng)式。

陽極：________________________________________________，

陰極：________________________________________________。

(3)寫出電池充、放電的反應(yīng)方程式：________________________。

(4)指出在充電過程中鈉離子通過膜的流向：________________________。

2005年全世界石油價(jià)格居高不下，其主要原因是隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展，人口增多，對能源的需求量逐年增加，全球石油儲(chǔ)量在逐年下降。尋求和制備號(hào)稱“黑金”的新能源已成為緊迫的任務(wù)，化學(xué)工作者正在研究以天然氣和醇類來合成優(yōu)質(zhì)汽油。

已知：①凡與醛基直接相連的碳原子上的氫原子被稱為α-H原子，在稀酸或稀堿溶液的催化作用下(最常見的是稀堿溶液催化劑)，一分子醛上的α-H原子加成到另一分子醛的氧原子上，其余部分加成到羰基碳原子上生成β-羥基醛，這個(gè)反應(yīng)就叫做羥醛縮合，如

②2R—CH₂Cl+2NaR—CH₂—CH₂—R+2NaCl

合成路線如圖1-6-6所示

圖1-6-6

(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A___________，D___________。

(2)寫出合成路線中有關(guān)的反應(yīng)類型：②___________，⑤___________。

(3)書寫有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式：

E→F：______________________；

CH₃C(CH₃)₂Cl→G：___________。

(4)寫出C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(且屬于酯類的任意兩種)：___________、___________。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，能源問題已經(jīng)越來越引起人們的重視。科學(xué)家們預(yù)言，未來最理想的燃料是綠色植物，即將植物的秸稈(主要成分是纖維素)用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔盟�解成葡萄糖，再將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇，用作燃料。

(1)寫出將綠色植物的秸稈轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式：________________________________。

(2)已知：C₂H₅OH(l)+3O₂(g)2CO₂(g)+3H₂O(l)；ΔH=-1 367 kJ·mol^-1

CH₄(g)+2O₂(g)CO₂(g)+2H₂O(l)；ΔH=-890 kJ·mol^-1

若某種植物的秸稈含纖維素約50%，由植物秸稈經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化得到乙醇原料的總利用率為80%，則用1 000 g秸稈為原料制得的乙醇燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量與________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷完全燃燒產(chǎn)生的熱量相當(dāng)。

(3)綠色植物光合作用的效能是________________________________________________。

燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物的污染也少，人們已將它用于航天飛行器上。圖1-6-5為氫氧燃料電池反應(yīng)的完整過程：

(1)將如圖方框中的反應(yīng)填補(bǔ)完整：

H_吸附                  ；O_吸附                          。

圖1-6-5

(2)該電池反應(yīng)為______________________________。

(3)人們將它用于航天飛行器上原因有兩個(gè)：一是____________________，因此減輕質(zhì)量就等于降低向太空發(fā)射的費(fèi)用，與另一種綠色能源__________配合，可以使飛行器在空間停留的時(shí)間較長；二是______________________________，更可減少攜帶重量。

1991年8月，世界各國太陽能專家聚集巴黎，專門討論了太空太陽能電站問題。這種空間太陽能電站建在地球同步軌道的一個(gè)固定位置上，向地球上固定區(qū)域供電。其發(fā)電及傳輸示意圖如圖1-6-4所示。在太陽能收集板上鋪設(shè)太陽能電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽能轉(zhuǎn)變成電能，再經(jīng)微波轉(zhuǎn)換器將直流電轉(zhuǎn)換成微波，并通過天線將電能以微波形式向地面發(fā)送，地面接收站通過整流天線把微波能還原成電能。

圖1-6-4

制造太陽能電池需要高純度的硅，工業(yè)上由粗硅制高純度硅常通過以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)：

①Si(s)+3HCl(g)SiHCl₃(g)+H₂(g);ΔH=-381 kJ

②SiHCl₃(g)+H₂(g) Si(s)+3HCl(g)

(1)元素硅在周期表中位于__________；晶體硅屬于__________晶體，是__________ (填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)；晶體硅有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，每摩爾晶體硅的共價(jià)鍵數(shù)目為____________________，鍵角為__________。

(2)關(guān)于上述條件下的兩個(gè)反應(yīng)的敘述不正確的是(    )

A.兩個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)                         B.反應(yīng)②是放熱反應(yīng)

C.上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)                            D.兩個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

(3)反應(yīng)②的熱效應(yīng)為____________________。

有效地利用現(xiàn)有能源和開發(fā)新能源已受到各國的普遍重視。

(1)可用改進(jìn)汽油組成的辦法來改善汽油的燃燒性能。例如，加入CH₃OC(CH₃)₃來生產(chǎn)“無鉛汽油”。CH₃OC(CH₃)₃分子中必存在的原子間連接形式是________。

(2)天然氣的燃燒產(chǎn)物無毒、熱值高、管道輸送方便，將成為我國西部開發(fā)的重點(diǎn)之一，天然氣常和石油伴生，其主要的成分是__________。能說明它是正四面體而非正方形平面結(jié)構(gòu)的理由是__________

①其一氯取代物不存在同分異構(gòu)體

②其二氯取代物不存在同分異構(gòu)體

③它是非極性分子

④它的鍵長和鍵角都相等

(3)1980年我國首次制成一輛燃?xì)淦�車，乘員12個(gè)，以50 km/h行駛了40 km。為了有效發(fā)展民用氫能源，首先必須制得廉價(jià)的氫氣，下列可供開發(fā)又經(jīng)濟(jì)的制氫方法是__________

①電解水  ②鋅和稀硫酸反應(yīng)  ③光解海水

2004年7月，中、德兩國的科學(xué)家在一項(xiàng)科學(xué)考察活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)中國南海確實(shí)存在天然氣水合物�？茖W(xué)家還在南海發(fā)現(xiàn)世界最大的可燃冰噴溢巖區(qū)——首次發(fā)現(xiàn)了南海北部可燃冰“冷泉”噴溢形成的巨型碳酸鹽巖，面積達(dá)430萬平方千米，被認(rèn)為是世界上最大的自生碳酸鹽巖區(qū)。幾乎同時(shí)，另一些中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，青藏高原羌塘盆地多年凍土區(qū)可能蘊(yùn)藏著大量“可燃冰”，下列有關(guān)可燃冰的說法不正確的是(    )

A.可燃冰是在低溫、高壓下形成的

B.可燃冰晶體屬于分子晶體

C.可燃冰屬于可再生能源

D.可燃冰開采不當(dāng)可引起地質(zhì)災(zāi)害和溫室效應(yīng)