有机与原理的融合VIP

(二)有机与原理的融合1.(2021·山东卷,10)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是(

)A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L类型1有机与原理的融合——有机燃料电池、电解除杂与制备√√√√√√1.(2023·湖北卷,8)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:类型2有机与原理的融合——历程、速率、活化能下列说法错误的是(

)A.以共沸体系带水促使反应正向进行B.反应时水浴温度需严格控制在69℃C.接收瓶中会出现分层现象D.根据带出水的体积可估算反应进度√解析:由反应的化学方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,温度可以控制在69～81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;根据投料量,可计算生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确。√1.(2023·山东菏泽二模)Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化甲醇羰基化制备乙酸具有更好的稳定性和更高的催化剂活性,其机理如图所示。已知:TS1、TS2、TS3表示过渡态。下列说法正确的是(

)A.①→②反应过程中仅有σ键的断裂与形成B.CO作配体时,C的配位能力小于O的C.增大Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶的用量,甲醇的平衡转化率增大D.通过定量测定发现,反应过程中物质②含量最少,其可能原因是②→③为快反应√解析:由题图可知,①→②反应过程中有碳氧双键形成,所以有σ键和π键的形成,A错误;CO作配体时,C和O都含有孤电子对,因为C的电负性较小,所以C原子更容易提供孤电子对形成配位键,C的配位能力大于O的,B错误;由已知条件可知,Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶为催化剂,其用量不能改变平衡,不能使甲醇的平衡转化率增大,C错误;若②→③为快反应,物质②含量最少,D正确。√3.(2023·山东淄博校联考二模)甲苯与CH3COCl在无水AlCl3存在下发生反应,其反应机理及部分能量示意图如图。下列说法错误的是(

)√类型3有机与原理的融合——有机酸、碱的电离、水解√√√√√√√√类型4有机与原理的融合——有机中渗透原理下列推理不正确的是(

)A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性√√√2.(2023·山东聊城二模)铜催化乙炔选择性氢化制1,3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。√√类型5有机与原理的融合——原理中渗透有机-307b(3)MO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,图中以CH4示例)。(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线

(填“c”或“d”)。

(ⅲ)MO+与CH2D2反应,氘代甲醇的产量CH2DOD

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

种。

Ⅰc<2解析:(3)(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成,步骤Ⅱ中涉及碳氧键的形成,所以符合题意的是步骤Ⅰ。(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则此时正反应活化能会增大,根据图示可知,MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c。(ⅲ)MO+与CH2D2反应时,因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则单位时间内产量会下降,实际生产中,在一定时间内氘代甲醇的产量CH2DOD<CHD2OH;根据反应机理可知,若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH,共2种。1.(2023·山东泰安二模)苯的氢化是研究液态储氢材料的方向之一。相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷的能量变化如图所示:1,3-环己二烯ADB0.30.003(3)一定条件下,如图乙所示装置可实现有机物的电化学储氢。阴极气体产物除环己烷和H2外,无其他有机产物。阴极上苯生成环己烷的电极反应式为

;阴极产生H2的物质的量为

mol。

2以乙烯(g)、乙酸(g)为原料制备乙酸乙酯(l)的反应的热化学方程式为

。

A②若想提高乙酸乙酯的产率,可以采取的措施有

(写两种)。解析:②该反应为气体分子数减少的放热反应,故提高乙酸乙酯的产率的措施有加压、降温等。

加压、降温(答案合理即可)③分别在压强p1、p2下,相同时间内测得乙酸乙酯的产率随温度的变化如图。p1

(填“>”或“<”)p2,理由是

。A点后乙酸乙酯产率随温度升高反而下降的原因可能是

。

A点该反应的压强平衡常数Kp=

(用含p1的代数式表示)。

>其他条件相同时,有气体参加的反应,压强越大,化学反应速率越大,相同时间内乙酸乙酯的产率越大