为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。
Ⅰ.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 + O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+ O2(g)
2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。
(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图所示:
写出该反应的热化学方程式:________________________________。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)在体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如右图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
CO的转化率 T(℃) |
10min |
20min |
30min |
40min |
T1 |
20% |
55% |
65% |
65% |
T2 |
35% |
50% |
a1 |
a2 |
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为_______________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通人6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”),判断的理由是 。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=_________________(用含a和b的代数式表示)。
《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌.茉莉花香气的成分有多种,是其中的一种,它可以从茉莉花中提取,也可以用甲苯和
乙醇为原料进行人工合成.一种合成路线如下:
(1)写出反应①的化学方程式:__________________________________________.
(2)反应③的反应类型为______________________________________________.
(3)反应________(填序号)原子的理论利用率为100%,符合绿色化学的要求.
(4)C的结构简式为__________________________________________________,
C通常有三种不同类别的芳香族同分异构体,试写出另两种不同类别的同分异构体的结构简式(各写一种)________________________________.
由E( )转化为对甲基苯乙炔
()的一条合成路线如下:
(G为相对分子质量为118的烃)
(1)写出G的结构简式:____________________.
(2)写出①~④步反应所加试剂,反应条件和①~③步反应类型:
序号 |
所加试剂及反应条件 |
反应类型 |
① |
||
② |
||
③ |
||
④ |
是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,
可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是____________________.
(2)B→C的反应类型是________________________.
(3)E的结构简式是________________________.
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:________________________________________________________________________.
(5)下列关于G的说法正确的是________.
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
有机化合物A~H的转换关系如下图所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol 氧气,则A的结构简式是________,名称是________.
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E,由E转化为F的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)G与金属钠反应能放出气体,由G转化为H的化学方程式是________________________________________________________________________.
(4)①的反应类型是________;③的反应类型是________.
(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷,写出B所有可能的结构简式______________________.
(6)C也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则C的结构简式为________.
已知:①有机物X的相对分子质量小于180,其中氧的质量分数约为49.4%,②1 mol X在稀硫酸中发生水解反应生成2 mol 甲醇和1 mol A,③X中没有支链.④有机物X、A物质能发生如下图转化关系,E为高分子的化合物,B为环状结构.
根据以上信息填写下列空白:
(1)1个X分子中,含有________个氧原子,X不可能发生的反应有________(填序号)
①加成反应 ②酯化反应 ③氧化反应 ④消去反应
(2)A分子中的官能团是(写名称)________,A的摩尔质量是________.
(3)写出④的化学方程式____________________________________________.
(4)有机物“C8H8O8”因分子组成中含有三个国人心目中的吉利数字“8”而被称为“吉利分子”.由A转化而生成的“吉利分子”有多种不同的环状结构,写出其中的含一个六元环的有机物B结构简式________________.
(5)一定量的A物质与乙醇的混合物完全燃烧生成27 g水和V L CO2(标准状况),则等物质的量该混合物完全燃烧消耗O2的物质的量为________.