题目内容
【题目】工业上可由乙苯(C8H10)生产苯乙烯(C8H8),其反应原理是:下列说法中错误的是
A. 可用溴的四氯化碳来鉴别乙苯和苯乙烯
B. 乙苯分子中所有原子可能都处于同一平面
C. 苯乙烯可发生氧化反应、取代反应、加成反应
D. 乙苯与苯互为同系物
【答案】B
【解析】A、乙苯不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳褪色,苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳褪色,因此可以鉴别,故A说法正确;B、乙苯-CH3和-CH2-中碳原子是sp3杂化,因此所有原子不共面,故B说法错误;C、苯乙烯中含有碳碳双键,能发生氧化反应和加成反应,苯乙烯中含有苯环,能与液溴等发生取代反应,故C说法正确;D、苯和乙苯结构相似,且组成上相差2个“CH2”,因此两者互为同系物,故D说法正确。
【题目】以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。
(1)我国科学家创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳香烃Y和芳香烃Z等重要化工原料,实现了CO2的零排放,碳原子利用率达100%。已知Y、Z的相对分子质量分别为78、128,其一氯代物分别有1种和2种。
①有关化学键键能数据如表中所示:
化学键 | H-H | C=C | C-C | C≡C | C-H |
E(kJ/mol) | 436 | 615 | 347.7 | 812 | 413.4 |
写出甲烷一步生成乙烯的热化学方程式_________________________,反应中硅化物晶格限域的单中心铁催化剂的作用是________________________;
②已知:原子利用率=期望产物总质量/反应物总质量×100%,则甲烷生成芳香烃Y的原子利用率为___________;
③生成1 mol Z产生的H2约合标准状况下________L。
(2)如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系
(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
①若p2=8.0 MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留到小数点后两位);
②该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为____________,理由是________________;
③气相直接水合法常采用的工艺条件:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度为290℃,压强为6.9 MPa,n(H2O):n(C2H4)=0.6:1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有______________(任写两条)。
(3)乙烯可以作为燃料电池的负极燃料,请写出以熔融碳酸盐作为电解质时,负极的电极反应式________________________________。