有机物结构式的确定_章节学习

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题型：填空题

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填空题 · 14 分

9.乙苯催化脱氢生产苯乙烯的反应：

（1）已知：

计算上述反应的△H＝_______ kJ·mol－1。

（2）一定温度下，将a mol乙苯加入体积为V L的密闭容器中，发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如下表。

① 平衡时，容器中气体物质的量总和为_______mol，乙苯的转化率为________。

②计算此温度下该反应的平衡常数K________。

（3）实际生产时反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气，利用热力学数据计算得到温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响可用右图表示。[M=n(H2O)/n(乙苯)]

① 比较图中A、B两点对应的平衡常数大小：KA________KB

② 图中投料比（M1、M2、M3）的大小顺序为________。

③某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。

① CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO2资源利用

正确答案

（1）124；

（2）① 1.4a； 40%；② 4a/15V

（3）① < ；② M1>M2>M3

（4）①②③④

解析

（1）断键2根C－H ，1根C－C；成键1根C＝C ，1根H－H上述反应的△H＝124kJ·mol－1

（2）总压强变化与物质的量变化成正比，其变化了1.4-1=0.4，则可先假设乙苯转化为xmol通过三段式计算求出容器中气体物质的量总和1.4a，并乙苯的转化率40%。

（3）温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响由图可知，T升高转化率增高得出△H>0。通过图表分析可得知A、B两点对应的平衡常数大小KA<KB 同一个温度下，投料比M=n(H2O)/n(乙苯)，乙苯的转化率越高则消耗的 n(乙苯)越多，M越小。图中投料比（M1、M2、M3）的大小顺序为M1>M2>M3。

(4) 该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移; 不用高温水蒸气，可降低能量消耗; 有利于减少积炭; 有利于CO2资源利用.

考查方向

本题主要考查了盖斯定律的计算，平衡移动，转化率的计算。

解题思路

（1）总能量的转化=断键和成键的能量差。CH2CH3

断掉相邻的苯环的支链上断掉C-H 单键，成双键，而苯环等的键不用计算。

（2）pv=nRT，可知压强和物质的量成正比。①总压强变化与物质的量变化成正比，其变化了1.4-1=0.4，则可先假设乙苯转化为xmol通过三段式计算求出容器中气体物质的量总和并乙苯的转化率。

（3）由图可知，T升高转化率增高得出△H>0。通过图表分析可得知A、B两点对应的平衡常数大小。

同一个温度下，投料比M=n(H2O)/n(乙苯)，乙苯的转化率越高则消耗的 n(乙苯)越多，M越小。

（4）外界条件对平衡的影响

易错点

1、平衡常数K的计算。

2、外界条件对平衡移动的影响。

知识点

有机物结构式的确定

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题型：简答题

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简答题 · 15 分

PETG是一种新型材料，可回收利用，对环境不构成任何威胁，其结构简式如下：

已知：RCOOR1＋R2OH―→RCOOR2＋R1OH(R、R1、R2表示烃基)。采用如下图所示的合成路线可合成PETG：

试回答下列问题：

23.上述各步反应中，属于取代反应的有__________(填写编号)。

24.写出结构简式：B__________________________、I_________________________。

25．写出化学方程式：

反应④ 、

反应⑤ 。

26.合成时应控制的单体的物质的量n (D)∶n (F)∶n (H)＝______________(用m、n表示)。

27.写出同时符合下列要求的物质H的所有同分异构体的结构简式：①属于芳香族化合物且苯环上有两个取代基；②能与NaHCO3溶液反应，并有气体放出；③能发生水解反应。

_______________________________________。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

②③⑦

解析

由以上分析结合题给转化关系可知②③⑦属于取代反应，①④为加成反应，其他为氧化反应，故答案为：②③⑦

考查方向

本题主要考查有机合成与推断。

解题思路

由以上分析结合题给转化关系可知②③⑦属于取代反应，①④为加成反应，其他为氧化反应，故答案为：②③⑦

易错点

1.根据高聚物的结构简式判断单体为解答该题的突破口。

2. 对于以框图题或变相框图题的形式出现考题，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

；

解析

由以上分析可知B为，I为，故答案为：；

考查方向

本题主要考查有机合成与推断。

解题思路

由PETG的结构简式可知对应的单体有HOCH2CH2OH、、，则D应为HOCH2CH2OH，F为，H为，E为，G为，B为，A为CH2=CH2，C为CH2BrCH2Br，I为

易错点

1.根据高聚物的结构简式判断单体为解答该题的突破口。

2. 对于以框图题或变相框图题的形式出现考题，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

反应④的反应为，反应⑤的反应为，

故答案为：；

考查方向

本题主要考查有机合成与推断。

解题思路

由PETG的结构简式可知对应的单体有HOCH2CH2OH、、，则D应为HOCH2CH2OH，F为，H为，E为，G为，B为，A为CH2=CH2，C为CH2BrCH2Br，I为，结合有机物的结构和性质以及题目要求可解答该题．

易错点

1.根据高聚物的结构简式判断单体为解答该题的突破口。

2. 对于以框图题或变相框图题的形式出现考题，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

m：n：（m+n）

解析

合成时应控制的单体的物质的量n （D）：n （F）：n （H）=m：n：（m+n），

故答案为：m：n：（m+n）

考查方向

本题主要考查有机合成与推断。

解题思路

合成时应控制的单体的物质的量n （D）：n （F）：n （H）=m：n：（m+n），

故答案为：m：n：（m+n）

易错点

1.根据高聚物的结构简式判断单体为解答该题的突破口。

2. 对于以框图题或变相框图题的形式出现考题，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

H为，对应的同分异构体，①属于芳香族化合物且苯环上有两个取代基；②能与NaHCO3溶液反应，并有气体放出，说明含有羧基；③能发生水解反应，说明含有酯基，则可能为，故答案为：。

考查方向

本题主要考查有机合成与推断。

解题思路

H为，对应的同分异构体，①属于芳香族化合物且苯环上有两个取代基；②能与NaHCO3溶液反应，并有气体放出，说明含有羧基；③能发生水解反应，说明含有酯基，则可能为

易错点

1.根据高聚物的结构简式判断单体为解答该题的突破口。

2. 对于以框图题或变相框图题的形式出现考题，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。

1

题型：简答题

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简答题 · 14 分

天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

19.天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并再生出吸收液，则该反应的化学方程式为。

20.天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如右图1所示，则压强P1 P2（填“＞”或“＜”）；

压强为P2时，在Y点：v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“=”）；写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K= （不必计算出结果）。

21.以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4 为催化剂，可以

将CH4 和CO2直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率

如图2所示。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是（写一条）。

③乙酸（用HAc表示）电离方程式为HAcH++Ac-，电离常数用Ka表示；乙酸根的水解方程式为Ac-+H2O OH-+ HAc，水解常数用Kh表示，则Kh= （用Ka和水的离子积KW表示）。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

2NH4HS＋O2＝2NH3·H2O＋2S↓

解析

H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并再生出吸收液，则该反应的化学方程式为2NH4HS＋O2＝2NH3·H2O＋2S↓。

考查方向

盖斯定律和热化学反应方程式的考查，化学反应方程式的书写的考查和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的考查，根据图表信息获取信息完成推断的能力的考查

解题思路

根据三个热化学反应方程式运用盖斯定律即可写出所要求的热化学反应方程式

；不要弄混了反应物和产物，缺什么补什么，然后配平化学反应方程式，对于CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，增大压强，该反应向逆反应反向移动。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400 oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大，为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强，或增大CO2的浓度。

易错点

盖斯定律和热化学反应方程式的焓变值的计算错误，化学反应方程式的书写错误和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的理解不清楚，未能有效从图表中提取有效信息。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

＞＞（结果为1.6384mol2/L2）

解析

天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如右图1所示，在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，增大压强，该反应向逆反应反向移动，则压强P1＞P2（填“＞”或“＜”）；压强为P2时，此反应在低压状态下是向正反应方向移动，则在Y点：v(正) ＞v(逆)（填“＞”、“＜”或“=”）；写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K用三段式来计算：

计算过程为：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)

起始(mol/L) 0.1 0.1 0 0

变化(mol/L) 0.08 0.08 0.16 0.16

平衡(mol/L) 0.02 0.02 0.16 0.16

则K＝（0.16）2·（0.16）2÷0.02·0.02＝（0.16）4÷（0.02）2

考查方向

盖斯定律和热化学反应方程式的考查，化学反应方程式的书写的考查和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的考查，根据图表信息获取信息完成推断的能力的考查

解题思路

根据三个热化学反应方程式运用盖斯定律即可写出所要求的热化学反应方程式

；不要弄混了反应物和产物，缺什么补什么，然后配平化学反应方程式，对于CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，增大压强，该反应向逆反应反向移动。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400 oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大，为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强，或增大CO2的浓度。

易错点

盖斯定律和热化学反应方程式的焓变值的计算错误，化学反应方程式的书写错误和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的理解不清楚，未能有效从图表中提取有效信息。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

①温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了

温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400 oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大； ②增大压强，或增大CO2的浓度 ③KW/Ka

解析

以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4 为催化剂，可以将CH4 和CO2直接转化成乙酸。 ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强，或增大CO2的浓度。

③乙酸（用HAc表示）电离方程式为HAcH++Ac-，电离常数用Ka表示；乙酸根的水解方程式为Ac-+H2O OH-+ HAc，水解常数用Kh表示，则Kh= KW/Ka [推理过程：

]

考查方向

盖斯定律和热化学反应方程式的考查，化学反应方程式的书写的考查和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的考查，根据图表信息获取信息完成推断的能力的考查

解题思路

根据三个热化学反应方程式运用盖斯定律即可写出所要求的热化学反应方程式

；不要弄混了反应物和产物，缺什么补什么，然后配平化学反应方程式，对于CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，增大压强，该反应向逆反应反向移动。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400 oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大，为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强，或增大CO2的浓度。

易错点

盖斯定律和热化学反应方程式的焓变值的计算错误，化学反应方程式的书写错误和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的理解不清楚，未能有效从图表中提取有效信息。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

工业上可用煤制天然气，则CO与H2反应生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式由（②＋③）－①，最后的结果为CO (g)+3H2(g)===CH4(g)+ H2O(g) ΔH＝－203kJ·mol－1

考查方向

盖斯定律和热化学反应方程式的考查，化学反应方程式的书写的考查和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的考查，根据图表信息获取信息完成推断的能力的考查

解题思路

根据三个热化学反应方程式运用盖斯定律即可写出所要求的热化学反应方程式

；不要弄混了反应物和产物，缺什么补什么，然后配平化学反应方程式，对于CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，增大压强，该反应向逆反应反向移动。在275~400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275o升至300 oC时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400 oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大，为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大压强，或增大CO2的浓度。

易错点

盖斯定律和热化学反应方程式的焓变值的计算错误，化学反应方程式的书写错误和可逆反应中化学平衡移动的影响因素和化学平衡常数的理解不清楚，未能有效从图表中提取有效信息。

1

题型：单选题

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单选题 · 3 分

6．白屈菜有止痛、止咳等功效，从其中提取的白屈菜酸的结构简式如图。下列有关白屈菜酸的说法中，不正确的是

A分子式是

B能发生加成反应

C能发生水解反应

D能发生缩聚反应

正确答案

C

解析

分子中不存在酯基，不能发生水解，有双键可以加成，有羧基可以缩聚。

考查方向

考察有机化学

解题思路

能发生加聚反应必须具有不饱和键，能发生水解的有酯基肽键卤原子等

易错点

官能团性质易混淆，该环不是苯环，分子中没有酯基

知识点

有机物结构式的确定

1

题型：单选题

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单选题 · 6 分

9．某有机化合物只含C、H、O 三种元素且只含有一种官能团，其相对分子质量为58，该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。则它可能的结构共有（不考虑立体异构）（）

A3 种

BB．4 种

C5 种

D6 种

正确答案

C

解析

该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O，故分子中C、H个数之比为1：2，又知只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，故可得出分子式为C3H6O，该有机物只含一种官能团的可能结构请看下表：

考查方向

同分异构体

解题思路

先确定分子式，再推导同分异构体数目。

易错点

遗漏环状结构。

知识点

有机物结构式的确定

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