题目内容

【题目】综合利用植物秸秆能变废为宝，如图是以植物秸秆为原料合成生物柴油和聚旨类髙分子化合物PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的路线：

请回答下列问题：

(1)B中官能团的名称为___________，C生成D的反应类型是___________。

(2)写出结构简式:A___________；C___________。

(3)己知油酸为C17H33COOH，假设地沟油的主要成分是油酸甘油酯，写出油酸甘油酯与足量的B发生取代反应生成生物柴油的化学方程式______________________。

(4)二取代芳香化合物W是E的同分异构体，已知：

①W既能发生水解反应也能发生银镜反应；

②0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应能生成标准状况下0.5mol二氧化碳。满足条件的W的结构有_____种，写出其中一种物质与银氨溶液反应的化学方程式______________________。

【答案】羟基 加成反应 CH2OH(CHOH)4CHO CH3OOCCH=CH—CH=CHCOOCH3 +3CH3CH2OH→+3C17H33COOCH2CH3 18 +2Ag(NH3)2OH→+2Ag↓+2NH3+H2O

【解析】

秸秆的主要成分为纤维素，水解得到葡萄糖，A为葡萄糖，在酒化酶的作用下为生成乙醇，最后得到生物柴油。生物催化的产物与甲醇发生酯化反应，根据D的结构简式，发现D中成环，则为Diels_Alder反应，最后酯交换反应得到PET材料。

(1)葡萄糖在酒化酶的作用下得到乙醇，B的官能团为—OH，为羟基，C和D的反应类型，根据分子式，C的分子式C8H10O4，乙烯的分子式为C2H4，D的分子式C10H14O4，从分子式为加成反应。答案为羟基 加成反应；

(2)A为葡萄糖，为多羟基醛，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，C为HOOC－CH=CH－CH=CH－COOH与甲醇生成的酯，答案为CH2OH(CHOH)4CHO CH3OOCCH=CH—CH=CHCOOCH3；

(3)生物柴油为高级脂肪酸乙酯或者高级脂肪酸甲酯。现油酸甘油酯与乙醇反应，生成甘油和高级脂肪酸乙酯。答案为+3CH3CH2OH→+3C17H33COOCH2CH3；

（4）E除了苯环，还有2个取代基，苯环上有两个取代基，其同分异构体就有邻、间、对、共3种。能发生水解又能发生银镜反应，可能有醛基，或酯基。0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应能生成标准状况下0.5mol二氧化碳，则有一个羧基，但只有4个O原子，有2个属于—COOH，另一个官能团既要水解又要发生银镜反应，只能是甲酸酯，—OOCH。两个取代基分6个碳原子，一共有6种情况，分别为-CH2CH2COOH和－OOCH、—CH(CH3)COOH和－OOCH、—CH2COOH和—CH2OOCH，－COOH和—CH2CH2OOCH，－COOH和—CH(CH3)OOCH，－CH3和—CH(COOH)OOCH；每种情况3种，一共18种，任选一种写方程式，注意羧基也会和氨反应。答案为18 +2Ag(NH3)2OH→+2Ag↓+2NH3+H2O。

练习册系列答案
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A. H2A的电离方程式为H2AH++HA -

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脱硝:①NO(g)+ ClO2(g)= NO2(g)+ ClO(g) △H1 k1=l.7×1011mL·(mol·s)-1

②NO(g)+ ClO(g)= NO2(g)+Cl(g) △H2 k2=8.8×1012 mL·(mol·s)-1

脱硫：③SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) △H3 k3=2.1×10-4 mL·(mol·s)-1

④SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+ Cl(g) △H 4 k4=6.9×1011 mL·(mol·s)-1

两过程中产生的Cl可与ClO2进一步反应，如:

⑤C1(g)+ClO2(g)=2ClO(g) △H5

（1）同时脱硫脱硝反应NO(g)+SO2(g)+2ClO2(g)=NO2(g)+SO3(g)+ 2ClO(g)的反应热最简表达式△H=____________。

（2）己知反应③④的速率方程分別为v正=k3·c (SO2) · c (ClO2)、v正=k4·c (SO2) · c (ClO)，试判断两反应的活化能大小，E3____________E4（填“>”“<”或“=”）。控制脱硫速度的关键步骤是____________反应（填③或④）

（3）SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图，同时氧化对____________气体的氧化率影响明显，结合①③④反应及其速率常数分析原因____________。

（4）气相中水蒸气含量提高，SO2单独氧化率会迅速提升，并生成两种常见的酸，请写出该过程化学反应方程式__________________________________。

（5）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而达脱硫目的。

①下列适合作该法吸收剂的是____________（填序号）。

A．氨水 B． Na2SO4溶液 C． Na2CO3 溶液D． NaHSO4溶液

②用石灰水也可吸收SO2，生成亚硫酸钙浊液。

计算 CaSO3(s)+H+(aq)Ca2+(aq)+HSO3-(aq)的平衡常数K=____________。25℃时，H2SO3电离常数为：K1=1.41×10-2，K2=6.30×10-8 Ksp=6.76×10-3

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②此配离子中碳原子的杂化轨道类型为_____；

③此配离子中含有的化学键为_____。

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①N2(g)+O2(g)2NO(g)

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

③NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)

弄清上述反应的相关机理，对保护大气环境意义重大，回答下列问题:

(1)请根据下表数据填空：N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=________。

物质

N2

O2

NO

能量(kJ)

946

497

811.25

(断开1mol物质中化学键所需要的能量)

(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式：

v正=k正·c2(NO)·c(O2)；v逆=k逆·c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响

①温度为T1时，在1L的恒容密闭容器中，投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol；温度为T2时，该反应存在k正=k逆，则T1_______ T2 (填“大于”、“小于”或“等于”)。

②研究发现该反应按如下步骤进行：

第一步：NO+NON2O2 快速平衡 第二步：N2O2 +O22NO2 慢反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v1正=k1正×c2(NO)；v1逆=k1逆×c(N2O2)

下列叙述正确的是______

A.同一温度下，平衡时第一步反应的越大反应正向程度越大

B.第二步反应速率低，因而转化率也低

C.第二步的活化能比第一步的活化能低

D.整个反应的速率由第二步反应速率决定

(3)科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2两者转化为无污染气体，反应方程式为：2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(g)+N2(g) △H<0

某温度下，向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO，发生上述反应，随着反应的进行，容器内的压强变化如下表所示：

时间/min

0

2

4

6

8

10

12

压强/kPa

75

73.4

71.95

70.7

69.7

68.75

68.75

回答下列问题：

①在此温度下，反应的平衡常数Kp=_________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果精确到小数点后2位)；若保持温度不变，再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍，则平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移动”)；

②若将温度降低，再次平衡后，与原平衡相比体系压强(p总)如何变化？_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是__________。

【题目】Bodensteins研究反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，温度为T时，在两个体积均为1 L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w (HI)与反应时间t的关系如下表：

容器编号

起始物质

t/min

0

20

40

60

80

100

I

0.5 mol I2、0.5 mol H2

w (HI)/%

0

50

68

76

80

80

II

x mol HI

w (HI)/%

100

91

84

81

80

80

研究发现上述反应中：v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是：

A. 温度为T时，该反应

B. 容器I中在前20 min的平均速率v(HI)=0.0125 mol·L－1·min－1

C. 若起始时向容器I中加入物质的量均为0.1 mol的H2、I2、HI，反应逆向进行

D. 若两容器中存在kaⅠ= kaⅡ且kbⅠ= kbⅡ，则x的值可以为任何值

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