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【题目】苯乙烯,简称SM,是石化行业的重要基础原料,主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶。苯乙烯能发生如下一系列变化。下列说法不正确的是

A. 有机物SM能使溴的四氯化碳溶液褪色

B. 有机物I能与金属钠反应放出H2

C. 有机物I、II均能发生氧化反应和加成反应

D. 有机物I的同分异构体中,苯环上只有一个烃基且含有碳碳双键的结构有4

【答案】D

【解析】苯乙烯中含有碳碳双键能够与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确有机物Ⅰ含有羟基,能够与金属钠发生反应放出氢气,B正确有机物Ⅰ中含有羟基,能够发生催化氧化变为醛,含有苯环能够与氢气发生加成反应,有机物Ⅱ含有碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,能够与氢气发生加成反应,C正确;四个碳的丁基结构有四种,其中能够形成烯烃的结构有8种,所以有机物Ⅲ的同分异构体中,苯环上只有一个烃基且含有碳碳双键的结构有8种,D错误正确选项D。

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【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:

(1)碳原子的价电子排布式______________,核外有_________种不同运动状态的电子。

(2)碳可以形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。

①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________________

②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因__________________

③吡啶结构中N原子的杂化方式__________________

④分子中的大π键可用符号π表示,m代表形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶结构中的大π键表示为__________

(3)碳元素能形成CO、CO2H2CO3等多种无机化合物。

①二氧化碳的晶体叫做干冰,每个二氧化碳分子周围通常有__________个紧邻的分子。

②在CO转化成CO2的反应过程中,下列说法正确的是__________

A.分子中孤电子对数不变 B.分子的极性发生变化

C.原子间成键方式发生改变 D.分子晶体的熔沸点升高

③H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因_________

(4)2017年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T碳晶胞参数为a pm,阿伏伽德罗常数为NA,则T碳的密度的表达式为__________g/cm3。(写出表达式即可)

【题目】请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

(1)工业上可利用CO或CO2来制备清洁液体燃料甲醇。已知: 800℃时

反应①:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8 kJ/mol

反应②:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H=+41.2kJ/mol

(1)写出用CO2与H2反应制备甲醇的热化学方程式___________________________________

(2)对于反应①,在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图1所示。据此判断

①压强P1_____P2(填“>”“<”或“=”,下同)

②平衡常数K(状态C)_____K(状态D)

③反应速率:V(状态A)_____V(状态B)

(3)对于反应②,在体积一定的密闭容器中加入一定量的H2和CO。进行反应。下列说法正确的是______

A.若该反应在恒容,绝热的容器中进行,当容器中压强保持不变时表明反应达到平衡状态

B.该反应达到平衡时,向平衡体系中充入一定量的氦气,平衡可能发生移动

C.恒温恒容条件下,若改变反应物的投入量,△H的值不发生变化

D.恒温恒容条件下,若投入气体的总量保持不变,设起始投料比[n(H2)/n(CO2)]=X,当X=2或1/2时,H2O的体积分数不变。

(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外线照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下图2所示,在0-15h内,对反应催化效果最好的催化剂是____________(填序号)。

(5)一种新利CO燃料电池工作原理如上图3所示,该电池负极电极反应式为______________,电极A处产生的CO2有部分参与循环利用,其利用率为______________________

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