二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)= 。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为 。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1 P2 (填“<”、“>”或“=")。
②在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”。下同。),平衡常数 。
③在P1压强下,100℃时,CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)反应的平衡常数为
(用含a、V的代数式表示)。
某酯A的化学式为C9H10O2,且A分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。现测出A的1H-NMR谱图有5个峰,其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如下图:
试回答下列问题。
(1)A的结构简式可为C6H5COOCH2CH3 C6H5CH2OOCCH3、。
(2)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中不含甲基且属于芳香酸的B的结构简式:。
(3)已知C是A的同分异构体,分子中不含甲基,且遇FeCl3溶液显紫色,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛,且有如下转化关系。
①写出D→E的化学方程式。
②请用合成反应流程图表示出由C合成F的最合理的合成方案(注明反应条件)。
提示:合成反应流程图表示方法示例如下:
有机化合物中当某一碳原子同时连有两个—OH是一种不稳定结构,会自动转化为稳定结构,例如:
现有分子式为C9H8O2X2(X为一未知元素)的物质M,可在一定条件下发生下列反应:
试回答下列问题:
(1)X为(填元素符号);写出E的结构简式:。。
(2)写出反应①的反应方程式并指明反应类型
(3)写出由A→C的化学反应方程式:。
(4)写出与E互为同分异构体,且同时符合下列四个条件的有机物的结构简式:①含酯基;②含酚羟基;③不能发生银镜反应;④苯环上的一氯取代物只有2种。
。
(1)在洁净的试管中加入少量硝酸银溶液,再逐滴滴加稀氨水,现象是先生成白色沉淀,反应的离子方程式是①______________________________ ;继续滴加至沉淀恰好溶解,即得银氨溶液,反应的离子方程式为②_______________________________________;
(2)葡萄糖分子中含有醛基,属于多羟基醛,工业上常用来制镜。向(1)中所得的银氨溶液中滴入少量葡萄糖溶液,混合均匀后,放在水浴中加热3min~5min,即可在试管内壁上形成银镜,则此反应的化学方程式为③(葡萄糖的结构简式用GCHO表示):____________________________________________________。
为进行Ⅰ项中的除杂实验(括号内为杂质),请从Ⅱ项中选出一种试剂,从Ⅲ项中选出合适的实验操作方法分离,将标号填在后面的答案栏内。
Ⅰ除杂实验 |
Ⅱ试剂 |
Ⅲ操作方法 |
答案 |
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Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
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①苯(苯酚) |
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a.蒸馏 b.分液 c.盐析 d.过滤 |
① |
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②乙醇(水) |
② |
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③肥皂(甘油、水) |
③ |
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④乙酸乙酯(乙酸) |
④ |
(22分) 乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1) CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为;1mol O22+中含有的键数目为。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2,红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。
(4) CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为。
(5)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛高,其主要原因是;甲醛分子中碳原子的轨道杂化类型为。
②甲醛分子的空间构型是;1mol甲醛分子中σ键的数目为。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为。