有機(jī)與原理的融合

(二)有機(jī)與原理的融合1.(2021·山東卷,10)以KOH溶液為離子導(dǎo)體,分別組成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清潔燃料電池,下列說法正確的是(

)A.放電過程中,K+均向負(fù)極移動(dòng)B.放電過程中,KOH物質(zhì)的量均減小C.消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大D.消耗1molO2時(shí),理論上N2H4-O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L類型1有機(jī)與原理的融合——有機(jī)燃料電池、電解除雜與制備√√√√√√1.(2023·湖北卷,8)實(shí)驗(yàn)室用以下裝置(夾持和水浴加熱裝置略)制備乙酸異戊酯(沸點(diǎn)142℃),實(shí)驗(yàn)中利用環(huán)己烷-水的共沸體系(沸點(diǎn)69℃)帶出水分。已知體系中沸點(diǎn)最低的有機(jī)物是環(huán)己烷(沸點(diǎn)81℃),其反應(yīng)原理:類型2有機(jī)與原理的融合——?dú)v程、速率、活化能下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.以共沸體系帶水促使反應(yīng)正向進(jìn)行B.反應(yīng)時(shí)水浴溫度需嚴(yán)格控制在69℃C.接收瓶中會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象D.根據(jù)帶出水的體積可估算反應(yīng)進(jìn)度√解析:由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,生成物中含有水,若將水分離出去,可促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,該反應(yīng)選擇以共沸體系帶水可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行,A正確;反應(yīng)產(chǎn)品的沸點(diǎn)為142℃,環(huán)己烷的沸點(diǎn)是81℃,環(huán)己烷-水的共沸體系的沸點(diǎn)為69℃,溫度可以控制在69～81℃之間,不需要嚴(yán)格控制在69℃,B錯(cuò)誤;接收瓶中接收的是環(huán)己烷-水的共沸體系,環(huán)己烷不溶于水,會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,C正確;根據(jù)投料量,可計(jì)算生成水的體積,所以可根據(jù)帶出水的體積估算反應(yīng)進(jìn)度,D正確?！?.(2023·山東菏澤二模)Rh(Ⅰ)-3-羥基-2-硝基吡啶催化甲醇羰基化制備乙酸具有更好的穩(wěn)定性和更高的催化劑活性,其機(jī)理如圖所示。已知:TS1、TS2、TS3表示過渡態(tài)。下列說法正確的是(

)A.①→②反應(yīng)過程中僅有σ鍵的斷裂與形成B.CO作配體時(shí),C的配位能力小于O的C.增大Rh(Ⅰ)-3-羥基-2-硝基吡啶的用量,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大D.通過定量測(cè)定發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過程中物質(zhì)②含量最少,其可能原因是②→③為快反應(yīng)√解析:由題圖可知,①→②反應(yīng)過程中有碳氧雙鍵形成,所以有σ鍵和π鍵的形成,A錯(cuò)誤;CO作配體時(shí),C和O都含有孤電子對(duì),因?yàn)镃的電負(fù)性較小,所以C原子更容易提供孤電子對(duì)形成配位鍵,C的配位能力大于O的,B錯(cuò)誤;由已知條件可知,Rh(Ⅰ)-3-羥基-2-硝基吡啶為催化劑,其用量不能改變平衡,不能使甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C錯(cuò)誤;若②→③為快反應(yīng),物質(zhì)②含量最少,D正確?！?.(2023·山東淄博校聯(lián)考二模)甲苯與CH3COCl在無水AlCl3存在下發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理及部分能量示意圖如圖。下列說法錯(cuò)誤的是(

)√類型3有機(jī)與原理的融合——有機(jī)酸、堿的電離、水解√√√√√√√√類型4有機(jī)與原理的融合——有機(jī)中滲透原理下列推理不正確的是(

)A.2ΔH1≈ΔH2,說明碳碳雙鍵加氫放出的熱量與分子內(nèi)碳碳雙鍵數(shù)目成正比B.ΔH2<ΔH3,說明單雙鍵交替的兩個(gè)碳碳雙鍵間存在相互作用,有利于物質(zhì)穩(wěn)定C.3ΔH1<ΔH4,說明苯分子中不存在三個(gè)完全獨(dú)立的碳碳雙鍵D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,說明苯分子具有特殊穩(wěn)定性√√√2.(2023·山東聊城二模)銅催化乙炔選擇性氫化制1,3-丁二烯的反應(yīng)機(jī)理如圖所示(吸附在銅催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)?！獭填愋?有機(jī)與原理的融合——原理中滲透有機(jī)-307b(3)MO+分別與CH4、CD4反應(yīng),體系的能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如圖所示(兩者歷程相似,圖中以CH4示例)。(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí),反應(yīng)速率會(huì)變慢,則MO+與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線

(填“c”或“d”)。

(ⅲ)MO+與CH2D2反應(yīng),氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD

CHD2OH(填“>”“=”或“<”)。若MO+與CHD3反應(yīng),生成的氘代甲醇有

種。

Ⅰc<2解析:(3)(ⅰ)步驟Ⅰ涉及的是碳?xì)滏I的斷裂和氫氧鍵的形成,步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵的形成,所以符合題意的是步驟Ⅰ。(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí),反應(yīng)速率會(huì)變慢,則此時(shí)正反應(yīng)活化能會(huì)增大,根據(jù)圖示可知,MO+與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線c。(ⅲ)MO+與CH2D2反應(yīng)時(shí),因直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí),反應(yīng)速率會(huì)變慢,則單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量會(huì)下降,實(shí)際生產(chǎn)中,在一定時(shí)間內(nèi)氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD<CHD2OH;根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知,若MO+與CHD3反應(yīng),生成的氘代甲醇可能為CHD2OD或CD3OH,共2種。1.(2023·山東泰安二模)苯的氫化是研究液態(tài)儲(chǔ)氫材料的方向之一。相關(guān)有機(jī)物分別與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1mol環(huán)己烷的能量變化如圖所示:1,3-環(huán)己二烯ADB0.30.003(3)一定條件下,如圖乙所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫。陰極氣體產(chǎn)物除環(huán)己烷和H2外,無其他有機(jī)產(chǎn)物。陰極上苯生成環(huán)己烷的電極反應(yīng)式為

;陰極產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為

mol。

2以乙烯(g)、乙酸(g)為原料制備乙酸乙酯(l)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

。

A②若想提高乙酸乙酯的產(chǎn)率,可以采取的措施有

(寫兩種)。解析:②該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng),故提高乙酸乙酯的產(chǎn)率的措施有加壓、降溫等。

加壓、降溫(答案合理即可)③分別在壓強(qiáng)p1、p2下,相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。p1

(填“>”或“<”)p2,理由是

。A點(diǎn)后乙酸乙酯產(chǎn)率隨溫度升高反而下降的原因可能是

。

A點(diǎn)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=

(用含p1的代數(shù)式表示)。

>其他條件相同時(shí),有氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大,相同時(shí)間內(nèi)乙酸乙酯的產(chǎn)率越大