题目内容
【题目】有机化学反应因条件不同,可生成不同的产物。例如:
CH3-CH=CH2+HX(X为卤素原子)
工业上按下列路线合成结构简式为的物质,该物质是一种香料。
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型:___反应;
(2)反应③的反应条件为:___;
(3)写出B结构简式:___;
(4)由C生成D的化学方程式:___;
(5)D物质有多种同分异构体,请写出两种符合下列条件的有机物的结构简式:___、___。
a.其水溶液遇FeCl3溶液变紫色
b.分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有2种
(6)根据上述合成路线和所学知识,写出由2—氯丙烷制取丙醛的合成路线,无机试剂任选。___。
【答案】加成反应 氢氧化钠乙醇溶液加热
【解析】
(1)由可得反应①的反应类型为加成反应;由可知:A1、A2可能的结构简式为:、,由B生成C为加成反应可知,B的结构简式为:,则A生成B的反应为消去反应生成含不饱和键的化合物的反应,则由A1、A2生成B为卤代烃消去反应,故条件为:氢氧化钠乙醇溶液加热;B的结构简式为:,C的结构简式为:;反应⑥为在氢氧化钠水溶液条件下水解产物为,化学方程式为:;D为。
(1)由可得反应①的反应类型为加成反应;
(2)由可知:A1、A2可能的结构简式为:、,由B生成C为加成反应可知,B的结构简式为:,则A生成B的反应为消去反应生成含不饱和键的化合物的反应,则由A1、A2生成B为卤代烃消去反应,故条件为:氢氧化钠乙醇溶液加热;
(3)由可知:A1、A2可能的结构简式为:、,由B生成C为加成反应可知,B的结构简式为:;
(4)C的结构简式为:;反应⑥为在氢氧化钠水溶液条件下水解产物为,化学方程式为:;
(5)D为,与D的碳架结构相同且含有羟基的同分异构体中,羟基可在侧链,也可在苯环,和烷烃基的关系是邻、间、对三种,符合其水溶液遇FeCl3溶液变紫色且分子中有苯环,且苯环上的一溴代物有2种的结构简式为:,。
(6)
【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。