题目内容
【题目】乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题:
(1)正四面体烷的分子为_________,其二氯取代产物有_______种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是:____________。
a.能使酸性KMnO4溶液褪色
b.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
c.1摩尔乙烯基乙炔能与3摩尔Br2发生加成反应
d.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃(含有苯环的烃)的分子的结构简式:_________________________________________。
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例):_______、_____。
【答案】C4H41d
【解析】
(1)正四面体烷的每个顶点代表一个碳原子,碳可形成4对共用电子对,每个碳原子上都连有一个氢原子,因此正四面体烷的分子式为C4H4;分子为正四面体对称结构,分子中只有1种H原子、每个C原子上只有1个H原子,因此二氯代产物只有1种;
(2)a、乙烯基乙炔的结构简式为CH2=CH-C≡CH,乙烯基乙炔分子中含有一个碳碳双键、一个碳碳三键,因此能使酸性KMnO4溶液褪色,a正确;
b、乙烯基乙炔分子中含有两种官能团:碳碳双键、碳碳三键,b正确;
c、因1mol乙烯基乙炔分子中含有1mol碳碳双键、1mol碳碳三键,1mol碳碳双键能和1molBr2发生加成反应,1mol碳碳三键能和2molBr2发生加成反应,所以1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应,c正确;
d、由于乙烯基乙炔与乙炔的最简式均为CH,二者最简式相同,二者质量相同时,消耗氧气相同,d错误;
答案选d。
(3)环辛四烯的分子式为C8H8,不饱和度为5,属于芳香烃的同分异构体,含有1个苯环,侧链不饱和度为1,故含有1个侧链为-CH=CH2,属于芳香烃的同分异构体的结构简式 ,
(4)与苯互为同系物,侧链为烷基,一氯代物只有两种,说明该有机物中只有2种H原子,与苯互为同系物且一氯代物有两种物质,必须考虑对称结构,考虑最简单的取代基-CH3情况,符合条件的有机物的结构简式为或等。
【题目】2017年5月18日中共中央国务院公开致电祝贺南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试采成功。“可燃冰”是天然气水合物,外形像冰,在常温常压下迅速分解释放出甲烷,被称为未来新能源。
(1)“可燃冰”作为能源的优点是__________(回答一条即可)。
(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷,氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:
反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H(kJ.mol-l) | 活化能E.(kJ.mol-1) |
甲烷氧化 | CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸气重整 | CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) | +206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) | +158.6 | 243.9 |
回答下列问题:
①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
②反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]如图所示。
该反应在图中A点的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________。
③从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于___________。
④如果进料中氧气量过大,最终会导致H2物质量分数降底,原因是__________。
(3)甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,其能源和开境上的双重意义重大,甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。
①过程II中第二步反应的化学方程式为_____________。
②只有过程I投料比_______,过程II中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方式为______________。