【题目】某研究小组以链烧烃 (C4H6) 和丙烯醛( CH2= CHCHO) 为原料合成某药物中间体环戊基甲酸(部分反应条件、产物已省略),其流程如下:
已知:i.+2RBr +2HBr
ii. +2CO2
请回答下列问题:
(1) B中的官能团名称为________,D→E的反应类型是 ____________ .
(2)写出C与银氨溶液反应的化学方程式①:_____________ 。
(3)一定条件下,H可制取F, 则所需试剂和反应条件是____________________ 。
(4) I的结构简式为______________。
(5)环戊基甲酸与苯酚反应生成一种酯X,写出一种同时符合以下条件的 X 的同分异构体的结构简式:________(不考虑立体异构)。
①核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:2:2:l
②能与FeCl3发生显色反应
③与浓溴水反应时,l molX可消耗4mol Br2
(6)参照上述合成路线,设计以乙醇和化合物E为原料制备2.2-二乙基丙二酸(结构简式:)的合成路线(无机试剂任选):___________________。
【答案】羟基、醛基 取代反应(或酯化反应) NaOH/乙醇溶液并加热
【解析】
由合成流程可知,丙烯醛与水发生加成反应生成B为HOCH2CH2CHO,B在Cu作催化剂作用下氧化生成的C为为,C再发生银镜反应并酸化生成的D为HOOCCH2COOH,D再与乙醇发生酯化反应生成的E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;F与Br2发生1,4加成生成,则F为1,3-丁二烯, G再与H2发生加成反应生成的H为BrCH2CH2CH2CH2Br,H与E发生信息中的反应生成I为,I再水解生成的G为,G发生信息中反应生成,据此分析解题。
(1) B为HOCH2CH2CHO,含有的官能团名称为羟基和醛基;D→E为HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化反应,则反应类型是取代反应;
(2) C为,发生银镜反应的化学方程式为;
(3) H为BrCH2CH2CH2CH2Br,在NaOH的醇溶液中加热,发生消去反应可生成1,3-丁二烯;
(4)由分析知: I的结构简式为;
(5) 与苯酚反应生成一种酯X为,X的满足下列条件:①核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为9:2:2:l;②能与FeCl3发生显色反应,说明分子结构中含有酚羟基和苯环;③与浓溴水反应时,l molX可消耗4mol Br2,可能涉及取代反应和加成反应,其中1mol碳碳叁键需要2mol Br2,则同时符合以下条件的 X 的同分异构体的结构简式可能是;
(6) E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,可与CH3CH2Br发生信息i反应生成,再在NaOH溶液中水解并酸化即可得到2.2-二乙基丙二酸,则以乙醇和化合物E为原料制备2.2-
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【题目】CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是________(填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2 mol·L-1,4 min内平均反应速率v(H2)=________,则CH3OH的转化率为_______________。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。则下列说法正确的是________(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
(4)写出CH3OH燃料电池在酸性条件下负极的反应式______________
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【题目】在密闭容中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是
A. A的转化率变大B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大D. a<c+d
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【题目】2A B+C在某一温度时,达到平衡。
(1)若温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应是________反应(填“放热”或“吸热”);
(2)若B为固体,减小压强平衡向逆反应方向移动,则A呈______态;
(3)若A、B、C均为气体,加入催化剂,平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)
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【题目】SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法、吸收法或电解法处理SO2。利用催化还原 SO2法 不仅可消除SO2污染,而且可得到有经济价值的单质S。
(1)已知CH4和S的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ/ mol和一297.2 kJ/ mol , 则CH4 催化还原SO2反应:CH4(g) +2 SO2 (g) =CO2(g)+ 2S(s)+ 2 H2O(1) △H =_____kJ/mol
(2)在恒容密闭容器中,用 H2还原SO2生成S 的反应分两步完成(如图1所示),该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示 :
分析可知X为_______(填化学式),o~t1时间段的温度为_______,o~ t1时间段用SO2表示的化学反应速率为______________。
(3)焦炭催化还原SO2生成S2, 化学方程式为2C(s)+ 2 SO2 (g)S2(g)+2CO2(g)△H < 0。
实验测得:v正= k 正c2 (SO2 ) , v逆= k 逆c(S2 ) c2 ( CO 2) ( k正、k逆为速率常数,只与温度有关).某温度下,向2L的恒容密闭容器中充入lmol SO2,并加入足量焦炭,当反应达平衡时,SO2 转化率为80%,则:
①k正:k 逆=_______________。
②若升高温度,k正增大的倍数______( 填“> ”、“< ”或“= ”) k 逆增大的倍数。
(4) 利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。
直流电源a为_______极,电解时.电极B的电极反应式为_____________。
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【题目】(1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,且XY2为常见元素形成的离子化合物,则X、Y在元素周期表中的位置分别为______、_________,用电子式表示该化合物形成过程_____________。
(2)现有a~g 7种短周期元素,它们在周期表中的位置如下,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最容易形成离子键的是____。
A.c和f B.b和g C.d和g D.b和e
②d与g元素形成的分子中所有原子_____(填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
(3)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空:
①Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):________,理由是________
②X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8:2:4:1。写出该化合物的化学式_______。
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【题目】下列有关化学反应原理判断正确的是( )
A.若一定条件下,反应达平衡后,压缩容器,则反应物浓度增大,平衡正向移动
B.已知水合肼()是二元弱碱,能发生类似于多元酸的电离形式,则在水中它的第二步电离方程式为
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D.在一定条件下的溶液,若升高温度,则减小
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【题目】碳、氮能形成多种氧化物、氢化物。
(1)已知:①2NO(g)N2(g)+O2(g) △H1=-180.5 kJ·mol-1
②CO(g)+O2(g)CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1
则NO与CO反应生成两种无毒气体的热化学方程式为________________。
(2)使用高效催化剂可大大减少汽车尾气排放出的NOx含量,某研究所的科研人员探究了T1℃时等质量的三种催化剂对CO还原NO的催化效果(其他条件相同),所得结果如图1所示。
①如果不考虑催化剂价格,则使用催化剂____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)最好;A、B两状态下,生成CO的速率大小关系是_____。
②若容器容积为2 L,开始时加入0.5 mol NO、0.5 mol CO,在催化剂Ⅰ的作用下达到如图1所示平衡,则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)在该温度下的平衡常数K=____L·mol-1。
③在图2坐标系中画出使用催化剂Ⅰ(其他条件相同)时,25s时容器内反应的脱氮率(NO转化率)与温度的关系图____。
(3)化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应:aA+bBcC+dD,其速率方程式为v=k·ca(A)·cb(B)(k为只与温度有关的速率常数),复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反应。
①已知反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)△H<0,在温度低于250℃时是由两个基元反应构成的复杂反应,该反应的速率方程式为v=k·c2(NO2),则其两个基元反应分别为:Ⅰ.____=NO3+_____;Ⅱ.略,这两个反应中活化能较小的是___。
②某科研小组测得380℃时该反应的c(NO2)、c(CO)与生成CO2的速率[v(CO2)]的关系如下:
则该温度下的反应速率常数k=____L·mol-1·s-1。
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