题目内容
【题目】A是石油裂解气的主要成分之一,以A为原料制备药物中间体X的合成路线如下:
已知i.
ii.。
回答下列同题:
(1)A的结构简式为_________,B的名称为__________,D中含有的官能团的名称是___________。
(2)有机物I的结构简式为___________;反应④的反应类型是___________。
(3)由A生成B的化学方程式为______________________________________。
(4)反应⑧的化学方程式为___________________________________________。
(5)满足以下条件的X的同分异构体有___________种。
i.能发生银镜反应;
ii.含有六元环结构;
iii.六元环上有2个取代基。
其中核磁共振氢谱中有6组峰,且峰面积之比为4:4:3:2:2:1的有机物的结构简式为________(任写一种)。
(6)参照F的合成路线,以CH3CH=CHCH3为原料设计制备的合成路线:__________(其他试剂任选)。
【答案】CH3CH=CH2 3—氯—1—丙烯(或3—氯丙烯) 碳碳双键、氯原子 取代反应 CH3CH=CH2+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl 8
【解析】
根据A的分子式C3H6分析,该物质为丙烯,和氯气发生取代反应生成B,B和C反应生成D,则C为1,3-丁二烯,D和氢气发生加成反应生成E,E为,G含有碳碳双键,和氯化氢发生加成生成H ,在与氢氧化钠水溶液发生取代反应生成醇I,再被氧气氧化生成羰基。
(1)A为丙烯,结构简式为: CH3CH=CH2,B的结构简式为CH2ClCH=CH2,名称为3—氯—1—丙烯(或3—氯丙烯),D含有碳碳双键和氯原子;
(2)化合物I的结构简式为: ,反应④为E和HC≡CNa发生的取代反应;
(3) 由A生成B的化学方程式为丙烯和氯气发生的取代反应,方程式为:
CH3CH=CH2+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl;
(4)反应⑧为羟基的催化氧化反应,方程式为:
;
(5)X的同分异构体满足以下条件i.能发生银镜反应,说明含有醛基;ii.含有六元环结构;iii.六元环上有2个取代基,六元环上可以连接一个醛基和一个乙基,可以在一个碳原子上,或有邻间对三种位置关系, 也可以是甲基和-CH2CHO,可以在一个碳原子上或有邻间对三种位置关系,共8种。其中核磁共振氢谱中有6组峰,且峰面积之比为4:4:3:2:2:1,说明一个醛基,和一个甲基,结构有对称性,即两个取代基在一个碳原子,结构简式为:
;
(6) 以CH3CH=CHCH3为原料设计制备的合成路线,参考F的合成路线分析,说明发生烯烃间的加成反应形成环,再利用环内的双键和卤素发生加成反应,再与HC≡CNa发生取代反应增加碳链,合成路线为:
。
【题目】CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入足量的活性炭和一定量的NO,发生反应C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g) △H,在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
浓度/(mol/L)/\时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.40 | 0.40 | 0.6 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 1.2 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 1.2 |
①根据图表数据分析T1℃时,该反应在0~10min内的平均反应速率v(N2)=____________mol·L-1·min-1;计算该反应的平衡常数K=_____________。
②若30min后只改变某一条件,据上表中的数据判断改变的条件可能是____________(填字母编号)。
A.加入合适的催化剂 B.适当缩小容器的体积
C.通入一定量的NO D.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:3:3,则达到新平衡时NO的转化率___________(填“升高”或“降低”),△H______0(填“>”或“<”)。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5 kJ·mol-1
写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式_______________。
(3)二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用,一种二甲醚氧气电池(电解质为KOH溶液)的负极反应式为:_________________________。
(4)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品Na2CO3。
①若某次捕捉后得到pH=10 的溶液,则溶液中c(CO32-)∶c(HCO3-)=_______________。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K
②欲用2LNa2CO3溶液将4.66gBaSO4 固体全都转化为BaCO3,则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为__________________________。[已知:常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11,Ksp(BaCO3)=1×10-10]。(忽略溶液体积的变化)
【题目】氮的化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)在一定条件下,氮气能和水蒸气反应生成氨气和氧气2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)△H,与该反应相关的化学键键能数据如下:
化学键 | N≡N | H—O | N—H | O=O |
E(kJ/mol) | 946 | 463 | 391 | 496 |
则该反应的△H=________kJ·mol-1。
(2)在恒容密闭容器中充入2 mol N2O5与1molO2发生反应4NO2 (g) + O2 (g) 2N2O5 (g) △H。
①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图所示,该反应的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。高温下该反应能逆向自发进行,其原因是___________________。
②下列有关该反应的说法正确的是_______(填标号)。
A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深
B.恒温恒容,再充入2 mol NO2和1molO2,再次达到平衡时,NO2的转化率增大
C.恒温恒容,当容器内的密度保持不变时,反应达到了平衡状态
D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度
(3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图所示。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为_________。
(4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.01molL—1的X、Y、Z、W溶液的pH。将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________。
0.01molL—1的溶液 | X | Y | Z | W |
pH | 12 | 2 | 8.5 | 4.5 |
(5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
I:2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3 (s)+ClNO(g) K1
Ⅱ:2NO(g)+Cl2 (g) 2CNO(g) K2
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10min时反应Ⅱ达到平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3molL-1min-1,则平衡时NO的转化率α1=____;若其他条件不变,反应Ⅱ在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2__α1(填“>”“<”或“=”)。