题目内容
【题目】某有机物的结构简式为,分析其结构,并回答下列问题:
(1)写出其分子式:____________________________________________。
(2)其中含有____个不饱和碳原子,分子中有____个双键。
(3)分子中的极性键有__________(写出2种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有______个,一定与苯环处于同一平面的碳原子有______个。
(5)分子中C—C===O键角约为__________,H—C≡C键角约为________。
【答案】 C16H16O5 12 3 碳氧键.碳氢键.氢氧键(任写2种) 4 4 120° 180°
【解析】有机物分子中含有碳碳三键、碳碳双键、酯基、醛基和羟基,具有烯烃、炔烃、醛、酯以及醇的性质,可发生加成、加聚、氧化、取代等反应,在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断,注意结合信息中甲醛的平面结构,以此解答该题。
(1)由结构简式可知有机物分子式为C16H16O5;
(2)与双键相连的碳原子为不饱和碳原子,有12个不饱和碳原子;分子中含有C=C、C=O三个双键;
(3)由不同原子形成的共价键为极性键,含有碳氧键、碳氢键、氢氧键等极性键;
(4)饱和碳原子核外四个电子全部与其他原子形成共用电子对,并且只形成单键,分子中的饱和碳原子有4个;与苯环直接相连的原子与苯环共平面,C≡C为直线形,则分子中一定与苯环处于同一平面的碳原子数有4个;
(5)根据乙烯的结构可判断分子中C-C=O键角约为120°,根据乙炔是直线形结构可知H-C≡C键角约为180°。
【题目】低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合所学知识回答:
(1)①用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)1/2C2H4(g)+ 2H2O(g),若 该反应体系的能量随反应过程变化关系如下图所示, 则该反应的△H =______(用含a、b的式子表示)。
已知:几种化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的△H=-152kJmol﹣1,则表中的x=___________。
化学键 | C=O | H-H | C=C | C-H | H-O |
键能/kJmol﹣1 | 803 | 436 | x | 414 | 464 |
② 以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如下图所示。则N极上的电极反应式为____________;该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________。
(2)用CO2催化加氢可以制取乙醚的反应如下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H=﹣122.5 kJmol﹣1,某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如下图所示。
①T1_______T2(填“<”、“=”或“>”),判断理由是__________________________。
②T1温度下,将6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,经过5 min反应达到平衡,则0~ 5 min内的平均反应速率υ(CH3OCH3)=______。
③一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______(填标号)。
A.逆反应速率先增大后减小 B.容器中 c(H2)/c(CO2)的比值减小
C.H2的转化率增大