【题目】如图所示,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,它们之间有如下转化关系(部分产物和反应条件已略去)。已知B分子中含有苯环,其蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍,1molB最多可以和4molH2发生加成反应,B的苯环上的一个氢原子被硝基取代所得的产物有三种。E和G都能够发生银镜反应。F分子中含有羟基和羧基,在一定条件下可以聚合生成高分子化合物。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式____________。
(2)反应①的反应类型是________。
(3)E与银氨溶液反应的化学方程式为_______。
(4)等物质的量的A与F发生酯化反应,所生成有机物的结构简式为________。
(5)A的一种同分异构体与浓H2SO4共热,也生成B和水,该同分异构体的结构简式为________。
(6)E有多种同分异构体,其中属于酯类且具有两个对位取代基的同分异构体共有_____种。
【答案】 消去反应
+2Ag(NH3)2OH
+2Ag+3NH3+H2O
4
【解析】
已知B分子中含有苯环,其蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍,则B的相对分子质量为118,1molB最多可以和4molH2发生加成反应,说明B中含一个碳碳双键,不饱和度为5,则B的分子式为C9H10;B的苯环上的一个氢原子被硝基取代所得的产物有三种,苯环上只有一个取代基;B生成C为加成反应,C生成D为溴原子的取代反应,D中有两个羟基,D生成E为醇的催化氧化反应,E生成F为氧化反应,F分子中含有羟基和羧基,说明D中有一个羟基不能发生催化氧化,E和G都能够发生银镜反应,说明分子中含有醛基,则D中一个羟基催化氧化生成醛基,故B的结构简式为。
(1) G都能够发生银镜反应,说明分子中含有醛基,A生成G为醇的催化氧化反应,A生成B为醇的消去反应,B的结构简式为,推知A的结构简式
。
(2) A的结构简式为,B的结构简式为
,反应①的反应类型是消去反应。
(3) 综上分析,E的结构简式为,则E与银氨溶液反应的化学方程式为
+2Ag(NH3)2OH
+2Ag+3NH3+H2O。
(4)A的结构简式为,F的结构简式为
,等物质的量的A与F发生酯化反应,所生成有机物的结构简式为
。
(5)A的一种同分异构体与浓H2SO4共热,也生成B和水,该同分异构体也含有羟基能发生消去反应,则该同分异构体的结构简式为。
(6) E的结构简式为,其中属于酯类且具有两个对位取代基,两个对位取代基可能为HCOO-与-CH2CH3、CH3COO-与-CH3、-CH3与-CH2OOCH、-CH3与-COOCH3,共4种,则满足条件的同分异构体有4种。
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol;
①有利于提高CH4平衡转化率的条件是____
A. 高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数‘
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=k·p(CH4)· (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
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【题目】燃料电池是目前电池研究的热点之一,现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述正确的是
A.总反应方程式为2H2+O22H2O
B.a极反应是H2-2e-=2H+
C.使用过程中电解质溶液的pH逐渐减小
D.b电极是正极,该电极上发生氧化反应
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【题目】为了将混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl固体提纯,制得纯净的氯化钠溶液,某学习小组设计了如下图所示的实验方案:
回答下列问题:
(1)操作①加热过程中,发生反应的化学方程式是_______。
(2)操作②不用Ba(NO3)2溶液的理由是:__________。
(3)进行操作②中,判断“BaCl2溶液是否过量”的方法是:_________。
(4)操作③“加入过量Na2CO3溶液”的目的是:________。
(5)操作⑤中“加适量盐酸”的主要目的是__________。
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【题目】叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料,采用“亚硝酸甲酯——水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下:
回答下列问题:
(1)亚硝酸甲酯合成釜中生成的亚硝酸甲酯(CH3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔,写出生成CH3ONO的化学反应方程式:___。
(2)叠氮环合塔中生成叠氮化钠的反应方程式为___。
(3)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为___;叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量,目的是__ ;生产流程中操作x为加热、浓缩,此时所得浓缩液的溶质中含钠的化合物有Na2SO4和___。
(4)该生产过程中可循环使用的物质是___。
(5)生产中有HN3生成,请设计实验证明HN3为弱酸:___。
(6)化工生产中,多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性条件下,二者反应可生成无毒的气体。若处理6.5gNaN3,理论上需加入0.5mol·L-1的NaClO溶液___mL。
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【题目】绿水青山就是金山银山,生产生活中污染物的合理处理对环境保护具有重要意义。
(1)利用某些催化剂,成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H3=﹣112.0kJmol﹣1
② NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)△H2=﹣379.9kJmol﹣1
③ N2(g)+O2(g)2NO(g)△H1=+179.8kJmol﹣1
则反应NO(g)+CO2(g) NO2(g)+CO(g)的△H=_____kJmol﹣1;某温度下,反应①②③的平衡常数分別为K1、K2、K3,则该反应的K= ____(用K1、K2、K3表示)。
(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为___________。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=___________Pa-1。
(3) 常温下,分别取未知浓度的HA和MOH溶液,加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。
①HA为______酸,MOH为 ________碱(填“强”或“弱”);
②X、Y、Z三点水的电离程度关系是:________________ 。
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【题目】美国科学家JohnB.Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖,他指出固态体系锂电池是锂电池未来发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池,其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法错误的是( )
A.a极反应为“Li-e-=Li+,b极发生还原反应
B.充电时,Li+由a极通过固体电解液向b极移动
C.电路中转移4mol电子,大约需要标准状况下112L空气
D.与铅蓄电池相比,该电池的比能量大
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【题目】某化学实验小组同学用如图所示装置进行系列实验,以探究气体的性质(部分仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)若气体X为氯气,溶液Y为含有少量KSCN的FeCl2溶液,则可观察到溶液Y中的实验现象是___,写出NaOH溶液中发生反应的离子方程式:___。
(2)若溶液Y为品红溶液,气体X通过后,溶液褪色。取少量褪色后的溶液加热后恢复为红色,则气体X可能是___(填化学式)。根据气体X的性质,上述实验装置应作一定的改进,则下列装置中可用来替代其尾气吸收装置的是___(填序号)。
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