题目内容
【题目】[选修5:有机化学基础]
制作软质隐形眼镜高分子材料(M)和聚酯PET的合成路线如下:
已知酯与醇可发生如下酯交换反应:
(R、R′、R″ 代表有机基团)
(1)A的相对分子质量是28,A、B分子中含有的官能团分别是 。
(2)B的名称是 。
(3)反应I的反应类型是_______(选填字母)。
a.加聚反应 b.缩聚反应
(4)有关B、C、D的说法正确的是 。
a.1mol B最多可以和1 mol C反应
b.C、D都能使Br2的CCl4溶液褪色
c.D与NaOH溶液共热后可以得到B和C
(5)B→D的化学方程式是 。
(6)C有多种同分异构体,其中一种是合成纤维维尼纶的单体,该分子在酸性环境下水解得到两种产物,它们的相对分子质量相差16,该同分异构体的结构简式是 。
(7)反应II的化学方程式是 。
【答案】(1)碳碳双键、羟基(各1分)
(2)乙二醇(3)a (1分)(4)b
(5)
(6)CH3COOCH=CH2
(7)
【解析】
试题分析:根据M的结构简式可知D为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,D发生加聚反应得M,A的相对分子质量是28,A与溴单质加成、再碱性水解得B,B与C在浓硫酸加热条件下得D,根据D的结构可知B为HOCH2CH2OH,C为CH2=C(CH3)COOH,进一步推得A为CH2=CH2,HOCH2CH2OH与发生信息中的反应得E,结合E的分子式可知E为,E发生信息中的反应可以得聚酯PET和B,
(1)根据上述分析,A为CH2=CH2,B为HOCH2CH2OH,它们含有的官能团分别是碳碳双键、羟基。
(2)根据上述分析,B为HOCH2CH2OH,B的名称是乙二醇。
(3)根据上面的分析可知,反应I的反应类型是加聚反应,答案选a。
(4)a.B中有两个羟基,所以1mol B最多可以和2mol C反应,a项错误;b.C、D中都有碳碳双键,都能使Br2的CCl4溶液褪色,b项正确;c.D与NaOH溶液共热后可以得到B和C的钠盐,c项错误;答案选b。
(5)B→D的化学方程式是,
(6)C有多种同分异构体,其中一种是合成纤维尼纶的单体,该分子在酸性环境下水解得到两种产物,它们的相对分子质量相差16,即分子组成上相差一个氧原子,同分异构体的结构简式是CH3COOCH=CH2。
(7)反应Ⅱ的化学方程式是。
【题目】研究表明,在CuZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 平衡常数K1 反应Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 =+41.2kJmol-8平衡常数K2 反应Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为________;研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在______极,该电极反应式是________________________________。
(2)从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有______________。
(3)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K3=____________(用K1和K2表示)。
(4)在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图。
①△H1_________0(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________(填标号)。
A.降低反应温度
B.投料比不变,增加反应物的浓度
C
D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I。
①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为________(用a表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为____________(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为____________(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。写出上述反应压力平衡常数KP为____________(用P0表示,并化简)。