题目内容
【题目】聚合物H( )是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下:
已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
②Diels-Alder反应:
(1)生成A的反应类型是___________,F中所含官能团的结构简式为______________。
(2)B的结构简式是___________;“B→C”的反应中,除C外,另外一种产物名称是______。
(3)D+G→H的化学方程式是_____________________________________________。
(4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1:2:2:2:1的结构简式为_____________________。
(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线______________。(合成路线流程图示例:H2C=CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5)。
【答案】消去反应 -NO2、-Cl 水 n+(2n-1)H2O 10
【解析】
苯与氯气在氯化铁作催化剂条件下得到E是,E转化得到F,F与氨气在高压下得到,可知F→引入氨基,E→F引入硝基,则F中Cl原子被氨基取代生成,可推知F为;还原得到G为;乙醇发生消去反应生成A为CH2=CH2,乙烯发生信息中加成反应生成B为,D为芳香化合物,则C中也含有苯环,C发生氧化反应生成D,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,结合D的分子式,可知D为、则C为,D与G发生缩聚反应得到H为。据此解答。
(1)生成A是乙醇的消去反应,F为,其中所含官能团的结构简式为-NO2、-Cl。
(2)B的结构简式是;“B→C”的反应中,除C外,根据原子守恒可知另外一种产物名称是水。
(3)D+G→H是缩聚反应,反应的化学方程式是。
(4)Q是D()的同系物且相对分子质量比D大14,则Q含有苯环、2个羧基、比D多一个CH2原子团,有1个取代基为﹣CH(COOH)2;有2个取代基为﹣COOH、﹣CH2COOH,有邻、间、对3种;有3个取代基为2个﹣COOH与﹣CH3,2个COOH有邻、间、对3种位置,对应的﹣CH3,分别有2种、3种、1种位置,故符合条件Q共有1+3+2+3+1=10种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1:2:2:2:1的为。
(5)CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为。
【题目】煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对环境影响极大。
(1)使用清洁能源可有效减少SO2等的排放。煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案,最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:
i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-a kJ/mol
ii:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+b kJ/mol
iii:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3
ΔH3=________。
(2)在密闭容器中进行反应i,改变温度时,该反应中的所有物质都为气态,起始温度、体积相同(T1 ℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
反应Ⅰ恒 温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
20 min | 1 | ||||
30 min | 1 | ||||
反应Ⅱ绝 热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡后,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ)________K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CO2的浓度c(Ⅰ)________c(Ⅱ)。
②对反应Ⅰ,在其他条件不变下,若30 min时只改变温度为T2 ℃,再次平衡时H2的物质的量为2.5 mol,则T1________T2(填“>”“<”或“=”)。
③若30 min时只向容器中再充入1 mol H2(g)和1 mol H2O(g),则平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)研究人员发现,将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧,能够降低燃煤时NO的排放,主要反应为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)。在一定温度下,于2 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO发生该反应,如图为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间的变化曲线。
①0~5 min内,该反应的平均反应速率v(NO)=________;平衡时N2的产率为________。
②若13 min时,向该容器中再充入0.06 mol CO2,15 min时再次达到平衡,此时容器内/的比值应在图中A点的________(填“上方”或“下方”)。
【题目】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项 | a中的物质 | b中的物质 | c中收集的气体 | d中的物质 |
A | 浓氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 浓硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 浓盐酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |