题目内容

【题目】已知: (RR'可表示烃基或官能团)A可发生如图转化(方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去)

请回答:

(1)F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1mol F与足量金属钠作用产生H2 22.4L(标准状况),则F的分子式是_____,名称是__________.

(2)GF的相对分子质量之差为4,则G具有的性质是______(填字母)

a.可与银氨溶液反应   b.可与乙酸发生酯化反应

c.可与氢气发生加成反应 d.1mol G最多可与2mol新制Cu(OH)2发生反应

(3)D能与NaHCO3溶液发生反应,且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是______________,该反应类型是_____反应

(4)HB互为同分异构体,且所含官能团与B相同,则H的结构简式可能是:_________.

(5)A转化为BF的化学方程式是__________.

(6)A的同分异构体含有两种官能团,该化合物能发生水解,且1mol该化合物能与4mol银氨溶液反应,符合该条件的同分异构体一共有__________种。

【答案】C2H6O2 乙二醇 ac CH3CH(OH)COOHCH2CHCOOH+H2O 消去 CH2CHCH2COOHCH3CHCHCOOH +H2O+HOCH2CH2OH 12

【解析】

F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,则其相对分子质量为621mol F与足量金属钠作用产生H222.4L(标准状况),即1molH2,说明F中很有2-OH,应为乙二醇,即C2H6O2,被催化氧化生成醛,根据R-CH2OHRCHO可知,二者相对分子质量相差2GF的相对分子质量之差为4,则G应为OHC-CHO,为乙二醛;A生成BF的反应应为酯的水解,则B的分子式应为C4H6O2,结合题给信息可知应为AC,与氢气发生加成反应生成DD应为CH3CHOHCOOHCH3CHOHCOOH在浓硫酸作用下发生消去反应生成E,则ECH2=CHCOOH,结合有机物的结构和性质解答该题。

(1)F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,则其相对分子质量为621mol F与足量金属钠作用产生H2 22.4L(标准状况),即1molH2,说明F中很有2个﹣OH,应为乙二醇,即C2H6O2

故答案为:C2H6O2;乙二醇;

(2)G应为OHCCHO,为乙二醛,含有﹣CHO,可发生氧化和加成反应,不能发生酯化反应,因含有2个﹣CHO,则1molG最多可与4mol新制Cu(OH)2发生反应;

故答案为:ac

(3)D应为CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COOH在浓硫酸作用下发生消去反应生成E,则ECH2CHCOOH,反应的方程式为CH3CH(OH)COOHCH2CHCOOH+H2O

(4)BHB互为同分异构体,且所含官能团与B相同,可为CH2CHCH2COOHCH3CHCHCOOH

(5)A,可水解生成和乙二醇,反应的方程式为+H2O+HOCH2CH2OH

(6)A的同分异构体含有两种官能团,该化合物能发生水解,且1mol该化合物能与4mol银氨溶液反应,含有2个醛基,所以分子中不含醚键,只能为一个醛基一个甲酸酯基,共有12种结构。

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回答下列问题:

1)已知1000 K时,下列反应的平衡常数和反应热:

CH4(g)C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1

2CO(g)C(s)+CO2(g) K2=0.6 ΔH2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4SMR

1000 K时,K4=____________ΔH4=_________(用ΔH1ΔH2ΔH3来表示)。

2)在进入催化重整装置前,先要对原料气进行脱硫操作,使其浓度为0.5 ppm以下。脱硫的目的为______________

3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知,电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用,则可推知ΔH4____0(填“>”“<”)。

4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知,随着温度的降低,电流对H2产率的影响作用逐渐____________(填增加”“减小不变),600 ℃时,电流对三种催化剂中的____________(用图中的催化剂表示式回答)影响效果最为显著,当温度高于750 ℃时,无论电流强度大小,有无催化剂,H2产率趋于相同,其原因是______________

5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2–)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2H2,如Cads/[C(H)n]ads +2H2O→CO2 +(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①_______②(填”“);控制整个过程②反应速率的是第_______步,其原因为____________________________

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