(16分)对二甲苯(英文名称p-xylene,缩写为PX)是一种低毒化合物,也是聚酯工业的重要原料,主要用于生产对苯二甲酸(PTA),对苯二甲酸再和乙二醇(EG)反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。国内对二甲苯产量增长步伐放缓,供应缺口加大,近一半的PX依靠进口。以PX为主要原料生产PET的一种路线如下:
(1)PX可以发生的反应类型有加成反应、 、 。(填反应类型)
(2)PX的核磁共振氢谱有 组峰,峰面积之比为 。
(3)反应②的化学方程式为 。(不用注明条件)
(4)PX的来源之一是煤的干馏。已知煤干馏副产物煤焦油主要成分有苯、甲苯、混合二甲苯、酚类等,从煤焦油中分离提纯对二甲苯的方法是 。
(5)“甲苯甲醇烷基化”制备对二甲苯是一条增产PX的新工艺路线:
写出该反应的化学方程式: 。(不用注明条件)
(6)PTA的一种同分异构体X与其含有相同官能团,且其苯环上的一氯取代物有两种,写出化合物X与1,3-丙二醇形成最简单环酯的结构简式: 。
新合成的一种烃,其碳架呈正三棱柱体(每条边等长度)(如图所示)
(1)写出该烃的分子式;
(2)该烃的一氯取代物是否有同分异构体;
(3)该烃的二氯取代物有种。
(每空2分,共10分)依据事实,填空:
(1)已知某条件下可发生如下反应CH3-CH3→CH2=CH2+H2,有关化学键的键能如下:
化学键 |
C-H |
C=C |
C-C |
H-H |
键能(kJ/mol) |
414.4 |
615.3 |
347.4 |
435.3 |
则该反应的热化学方程式右边的ΔH=;
(2)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式:正极:;负极:
(3)某核素AZX的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为;
(4)将甲烷和氧气的混合气体充入含有23.4 g Na2O2的密闭容器中,保持容器中温度为150 ℃,用电火花引燃充分反应后,压强为0 Pa,若将残留物溶于水,无气体逸出。此过程的总反应方程式为。
(共8分)在恒温恒容的密闭容器中通入1mol N2和Xmol H2发生如下反应:N2+3H22NH3。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的物质的量为3.6mol,容器内的压强变为原来的90%。
(1)起始时充入H2的物质的量为mol,氢气的转化率为;
(2)该反应的热化学方程式为;
(3)若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同。若维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是。
(5分)(1)请指出乙烯的一种用途:。
(2)将乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中,其化学方程式为:反应的类型是;
(3)甲烷与氯气反应生成气态有机物的反应方程式反应的类型是。
根据下图回答以下问题:
(A、B均为碳棒,两池中溶液均足量)
(1)甲装置是池,乙装置是池且Fe极为极,A极为极
(2)A极的电极反应
(3)若甲池中Fe溶解0.3 mol,则乙池中产生气体的总体积(标准状况)为L,
乙池极质量会增加g