题目内容
【题目】PBAT(聚已二酸对苯二甲酸丁酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)G的官能团的名称为________。
(2)①的反应类型为___________;反应②所需的试剂和条件是___________。
(3)D的结构简式为___________;H的化学名称为___________。
(4)⑤的化学方程式为_______________________________________________。
(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:___________________(写两种,不考虑立体异构)。
Ⅰ、既能与FeCl3发生显色反应,又能发生水解反应和银镜反应;
Ⅱ、与NaOH溶液反应时,1mol N能消耗4molNaOH;
Ⅲ、核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1。
(6)设计由丙烯为起始原料制备的单体的合成路线(其它试剂可任选)________________________________________________________________。
【答案】羧基 取代反应 KOH醇溶液,加热 HOOC(CH2)4COOH 1,4-丁二醇 +2NH3+3O2 →
+6H2O
、
【解析】
由A、C的结构简式,可推知B为;由信息
,可推出D为HOOC(CH2)4COOH;再由PBAT,可推出H的结构简式为HO(CH2)4OH;
由G结合信息,可推出E为
,F为
(1)G的结构简式为,则其所含的官能团的名称为羧基。答案为羧基;
(2) ① 由→
,可确定反应类型为取代反应。答案为取代反应;
由 →
,可确定反应类型为消去反应,反应②所需的试剂和条件是KOH醇溶液,加热。答案为KOH醇溶液,加热;
(3)由上面依据流程图的分析,得出D的结构简式为HOOC(CH2)4COOH。
答案为HOOC(CH2)4COOH;
H的结构简式为HO(CH2)4OH,则H的化学名称为1,4-丁二醇。答案为1,4-丁二醇
(4)⑤的化学方程式为:+2NH3+3O2 →
+6H2O。
答案为+2NH3+3O2 →
+6H2O;
(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14,则M的化学式中比G多一个CH2;N是M的同分异构体,则G除苯环外,还有-CH2COOH、-COOH的异构体部分。
Ⅰ、既能与FeCl3发生显色反应,又能发生水解反应和银镜反应,说明G分子内含有酚羟基、酯基、醛基;
Ⅱ、与NaOH溶液反应时,1mol N能消耗4molNaOH,说明分子内含有一个酯基,且酯基氧原子连在苯环上,还有2个酚羟基;
Ⅲ、核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1,说明分子内含有5种H原子,且按1:2:2:2:1关系进行分配。
故符合条件的N的结构简式可能为或
,
答案为:或
;
(6)的单体为
,由丙烯进行合成,需使用信息
,故合成路线为:
答案为:。

【题目】对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJmol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0 kJmol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如下表所示:
容器 | 起始物质的量(n) / mol | CO2的 平衡转化率 | |||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | / |
①下列能说明反应达到平衡状态是_________。
A.v正(CH4) =2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:v(H2) = ________(用含t的表达式表示)。
③达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ_______n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4:3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g),相同时间段内测得CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。
① T2℃时,CO体积分数最大的原因是_____________。
②若T2℃时,容器内起始压强为P0,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数KP =_______(用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)2016年我国科研人员根据反应Na+CO2→ Na2CO3+C(未配平) 研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示,已知吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,写出放电时正极的电极反应式:_________________。