化学高考总复习单元练习七 有机化学(B)

第Ⅰ卷（选择题,共84分）一、选择题（本题包括5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意）1．下列物质肯定是纯净物的是（）（A）天然气（B）分子式为C2H6O的物质（C）聚氯乙烯（D）分子式为CH2Cl2的物质2．下列物质中最难电离出H＋的是（）（A）CH3COOH（B）C2H5OH（C）HOH（D）C6H5OH3．分子式为CxHyOz的有机物1mol充分燃烧,若耗氧量及生成CO2和水的分子数之比为1：1：1,则下列关系可能正确的是（）（A）x＝z＝y／2（B）x＝y＝z（C）x＝y＝2z（D）x＝y／2＝2z4．同温同压下,同体积的A、B2种气体或蒸…     

K2O助剂对合成碳酸二甲酯用Cu/Ni/ZrO2-SiO2催化剂的吸附和催化性能的影响

 用等体积浸渍法制备了ZrO2－SiO2（ZrSiO）表面复合氧化物负载的Cu－Ni催化剂,并用IR,TPR,TPD及微反技术考察了K2O助剂对CO2和CH3OH在Cu－Ni／ZrSiO催化剂表面上的吸附及合成碳酸二甲酯（DMC）反应性能的影响．结果表明：加入K2O助剂使CO2在催化剂表面上的吸附增强,当n（K）／n（Cu＋Ni）＝15％时,CO2在催化剂表面上吸附后生成K2CO3;CH3OH在催化剂表面上的解离吸附态（CH3O－和H＋）的吸附减弱;CO2和CH3OH在Cu－Ni／ZrSiO催化剂表面上反应的主要产物为DMC,H2O,CO和CH2O;随着K2O助剂的加入,反应转化率及DMC选择性提高,副产物（CO和CH2O）的选择性下降．根据实验结果,探讨了K2O对催化剂表面活性中心电荷分布的影响．     

Fe－Mn催化剂对F－T合成反应的催化性能Ⅱ．中后期反应性能

 采用固定床积分反应器，详细考察了F－T合成反应用Fe－Mn催化剂运行900和1800h后的中后期反应性能．结果表明，该催化剂仍维持着较高的催化活性及稳定性；与初期反应性能相比，运行900h后CH4选择性有明显升高的趋势，运行1800h后CH4选择性进一步升高．运行2200h后，通过降低原料气的H2／CO比和提高反应压力，可明显改善烃产物的选择性．在n（H2）／n（CO）＝0．62，GHSV＝2300h－1，p＝3．02MPa和θ＝283℃的条件下，CO转化率可达75．6％，总有效烃（C＝2～4＋C＋5）的选择性可达89．0％，CH4选择性为5．7％．这表明该催化剂具有良好的可操作性，且特别适合于由煤制合成气制液体燃料和C2～4低碳烯烃，在浆态床反应器中有潜在的应用前景．     

Fe－Mn催化剂对F－T合成反应的催化性能Ⅰ．初期反应性能

 在固定床积分反应器中，对Fe－Mn催化剂上F－T合成反应的初期反应性能进行了一系列条件实验，考察了在不同温度、压力、原料气H2／CO比和空速下催化剂的催化性能．结果表明，该催化剂运行200h后，仍显示出较高的催化活性和稳定性，对低碳烯烃和C5＋烃具有较高的选择性，且C5＋烃的时空收率较高．在n（H2）／n（CO）＝1，GHSV＝6000h－1，p＝2．02MPa和θ＝300℃的条件下，CO转化率可达74．1％，总有效烃（C＝2～4＋C5＋）的选择性可达88．6％，甲烷选择性为6．7％，C5＋烃的时空收率为0．54g／（ml·h）．     

乙烯直接氧化制乙酸的研究Ⅱ．助剂对Pd－Se／H4SiW12O40／SiO2催化性能的影响

 研究了不同助剂促进的负载型Pd－Se／H4SiW12O40／SiO2催化剂对乙烯直接氧化制乙酸反应的影响．采用固定床微反装置评价了催化剂的性能，并采用C2H4和O2吸附量测定、吸附C2H4的TPD－MS和TPSR－MS等技术对催化剂进行了表征．结果表明，以SiO2为载体，以硅钨酸为助剂，Pd－Se－Na－Ru组成的催化剂体系其催化性能比文献报道的结果明显提高．在原料气配比n（C2H4）∶n（N2）∶n（O2）∶n（H2O）＝55∶14∶9∶22，反应物空速GHSV＝3844h－1，反应压力p＝1．4MPa，反应温度θ＝155℃条件下，乙烯的转化率和乙酸的选择性分别为8．0％和87．4％，乙酸的单程时空产率达372．0g／（L·h）．吸附量测定表明，吸附在催化剂表面上的C2H4／O2比值高对于提高乙酸的选择性是有利的．     

参考答案

单元练习一参考答案及提示一、二、三选择题四、27．（1）变为紫红色;（2）5PbO2＋2MnSO4＋2H2SO4=4PbSO↓＋Pb（MnO4）2＋2HO,酸性;（3）不能,PbO2+4HCl=Pbcl2+Cl↑+2H2O28．（1）H3PO4;（2）Ba2－;（3）H2PO;（4）产生白色沉淀;（5）生成难清的Ba3（PO4）2和难电离的水,使溶液中离子浓度降低五、29．（1）（2）Li3N＋3H2O=3LiOH+NH3↑（3）小于30．H7IO731．Cu2（OH）2CO3+4CH3COOH=2（CH3COO）2Cu+CO2↑+3H2O,Fe＋（CH3COO）2Cu=（CH3COO）2Fe＋Cu,复分解反应,置换反应32．（1）2、5－n、2…     

Mo／La－Co－O催化剂上甲烷选择氧化制甲醇反应

 制备了一系列Mo／La－Co－O催化剂，考察了催化剂对甲烷选择氧化制甲醇反应的催化性能，并用BET，XRD，LRS，H2－TPR和XPS等技术研究了催化剂的结构和性质．结果表明，在n（CH4）∶n（O2）∶n（N2）＝10∶1∶1，SV＝14．4L／（g·h），p＝4．2MPa和θ＝420℃的反应条件下，7％Mo／La－Co－O催化剂表现出较好的催化性能，甲醇选择性为60％，甲醇收率为6．7％．Mo负载于La－Co－O上以后，Mo－O物种以无定形的状态存在于La－Co－O表面，并与La－Co－O发生相互作用．Mo的负载量影响Mo－O物种的结构及催化剂的性质．催化剂的还原性和表面O－／O2－比影响催化剂上甲烷选择氧化制甲醇反应的性能．     

用晶格氧为氧源的甲烷部分氧化制合成气

 采用热重分析技术在甲烷气氛下考察了储氧材料Fe2O3提供晶格氧的过程，用甲烷／氧切换反应和在线质谱检测方法研究了以Fe2O3晶格氧代替气相氧用于甲烷部分氧化制合成气的可能性．结果表明，Fe2O3在甲烷气氛下的还原过程包括Fe2O3→Fe3O4和Fe3O4→FeO→Fe，甲烷被氧化为CO2和H2O．在750℃下进行的CH4／O2切换反应结果表明，首先，约25％的CH4与Fe2O3中的晶格氧反应，生成CO2和H2O，然后，生成的CO2和H2O与剩余的约75％的CH4在Ni／Al2O3催化剂上进行蒸汽重整和C\r\nO2重整，从而按燃烧－重整机理实现甲烷部分氧化制合成气．选择合适的CH4／O2切换条件，可使甲烷高转化率、高选择性地生成合成气．     

气固相法合成的Ti-ZSM-5催化剂上苯乙烯氧化反应的宏观动力学

 采用TiCl4气固相同晶取代法制得的Ti－ZSM－5作催化剂,对H2O2氧化苯乙烯反应的宏观动力学进行了研究,考察了催化剂、苯乙烯和H2O2用量及反应温度对苯乙烯氧化反应速率的影响．结果表明,催化剂Ti－ZSM－5和底物苯乙烯对苯乙烯氧化反应速率的贡献均为一级,而H2O2为1／2级;苯乙烯氧化反应的表观活化能Ea＝48．14kJ／mol．当以丙酮为溶剂,在n（PhCH∶CH2）／n（H2O2）＝7．91,催化剂用量为20g／L,反应温度为343K的条件下,反应360min时,苯乙醛选择性和H2O2利用率分别可达91．9％和88．6％．     

温控相分离催化三聚丙烯氢甲酰化反应的研究

 首次将温控相分离催化概念应用于三聚丙烯氢甲酰化反应中．系统研究了各种反应条件对三聚丙烯氢甲酰化反应的影响，考察了催化剂的循环使用效果．以RhCl3·3H2O为催化剂前体，以P［p－C6H4O（CH2CH2O）nH］3为配体，在V（H2）／V（CO）＝1，p＝6MPa，θ＝130℃的反应条件下，三聚丙烯氢甲酰化反应的转化率和醛收率可分别达到76．3％和72．1％．催化剂循环使用三次，仍有较高的催化活性．     

可燃气体实验中的安全装置

在化学实验中,经常要进行某些可燃气体的燃烧实验,以说明它们所具有的某些化学性质。例如：CO、H2、H2S、NH3、CH4、C2H4、C2H2、（C2H5）2O等。这些气体又都具有一定的爆炸极限（以体积百分比表示）。     

CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯用Cu-Ni/ZrO2-SiO2催化剂

 采用表面反应改性法制备了ZrO2－SiO2（ZrSiO）表面复合物,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu－Ni双金属催化剂,并用IR,TPD,TPSR和微反技术考察了CO2和CH3OH在催化剂表面上的化学吸附及反应性能．实验结果表明：在Cu－Ni／ZrSiO催化剂上存在着Cu－Ni金属位M,Lewis酸位Zrn＋和Lewis碱位Zr－O－三类活性中心;CO2在金属位和Lewis酸位的协同作用下可形成CO2卧式吸附态,此吸附态在142℃左右可解离成M－CO和Zr－O－;CH3OH在Lewis酸位和Lewis碱位的协同作用下可形成解离吸附态Zr－OCH3和Zr－OH;CO2和CH3OH在Cu－Ni／ZrSiO催化剂表面上的主要反应产物为碳酸二甲酯（选择性在85％以上）,另有少量的CH2O,CO和H2O．     

NH2(～X2B1)与CH4反应机理的理论研究

在密度泛函理论B3LYP／6－311G^*水平下，研究了NH2与CH4的反应机理。通过振动频率和内禀反应坐标（IRC）分析，对反应过渡态进行了确认。在QCISD（T）／6－311G^*水平下进行了单点能计算，并进行了零点能校正，结果表明，反应NH2＋CH4→N3＋CH3是主要的反应通道。     

CH3S自由基H迁移异构化及脱H2反应的直接动力学研究

采用密度泛函方法（MPW1PW91）在6．311G（d,p）基组水平上研究了CH3S自由基H迁移反应CH3S→CH2SH（R1）,脱H2反应CH3S→HCS＋H2（R2）以及脱H2产物HCS异构化反应HCS→CSH（R3）的微观动力学机理．在QCISD（t）／6．311＋＋G（d,p）／／MPW1PW91／6．311G（d,p）＋ZPE水平上进行了单点能校正．利用经典过渡态理论（TST）与变分过渡态理论（CVT）分别计算了各反应在200-2000K温度区间内的速率常数K^TST和k^CVT,同时获得了经小曲率隧道效应模型（SCT）校正后的速率常数萨k^CVT/SCT．结果表明,反应R1,R2和R3的势垒△E^≠分别为160．69,266．61和241．63kJ／mol。R1为反应的主通道．低温下CH3S比CH2SH稳定,高温时CH2SH比CH3S更稳定．另外,速率常数计算结果显示,量子力学隧道效应在低温段对速率常数的计算有显著影响,而变分效应在计算温度段内对速率常数的影响可以忽略．     

Cu／Cr催化剂上的甲醇部分氧化制氢

采用共沉淀法,制得不同配比的Cu/Cr催化剂;考察了O2／CH3OH比对甲醇部分氧化制氢（CH3OH＋1／2O2→2H2＋CO2）反应活性的影响;利用TPR、XRD、BET、N2O测定Cu表面积等手段对Cu/Cr催化剂进行了表征。活性评价结果表明,在低的O2／CH3OH比时,Cu60Cr40催化剂的活性较差,但O2／CH3OH比接近0.5时,活性较好,且氢的选择性也较高,结合表征结果推测,催化剂中的Cu^ /Cu^0比可能决定了甲醇的转化率。     

α,β不饱和酸铜与1,10-邻菲绕啉三元配合物的合成、表征及晶体结构

合成了丙烯酸铜和α-甲基丙烯酸铜与1，10-邻菲绕啉形成的三元配合物，通过元素分析、红外光谱、热谱等数据对配合物进行了表征．测定了Cu（C4H5O2）2（phen）·H2O的晶体结构．配合物的组成为CuL2（phen）·H2O（L=CH2＝HC-COO-,CH2=C(CH3)-COO-），结构为畸变的四方锥形，属单斜晶系，P21/n群，晶胞参数：a=0.7322nm，b=1.7948nmc=1，6014nm，β＝97．12（2）°;Z＝4．     

助剂CeO2对Co/Al2O3催化剂上F-T合成反应性能的影响

 在用于F－T合成的Co／Al2O3催化剂中加入少量助剂,能够提高CO转化率和C5＋烃选择性．主要考察了助剂CeO2添加量和催化剂焙烧温度等因素对F－T合成反应的影响,并通过程序升温还原、程序升温氧化及X射线衍射等手段对催化剂进行了表征．结果表明,在Co／Al2O3催化剂中加入少量CeO2（n（Ce）／n（Co）＝0．1～0．14）,能够有效提高催化剂的催化活性和C5＋烃选择性;焙烧温度则以相反的趋势控制F－T反应活性和链增长几率;助剂的加入降低了催化剂的起始还原温度,改善了催化剂的还原性能．但是,催化剂的积碳量有所增加,经10h反应后,催化剂上存在两种类型的积碳．     

钒离子与乙烷反应的理论研究

用量子化学方法在UB3LYP／6－311＋＋G（3df,3pd)水平上研究了一阶钒离子与乙烷的反应，找到了[VC2H6]^ 势能面上各驻点的结构，分析了反应过程中有关的电子转移性质，给出了CH4和H2的还原消队理。结果表明：CH4消除反应一般按加成－消除机理进行，在高能条件下也可按协同机理进行；H2分子消除反应，一般按1，2－H2分子消除机理进行，在高能条件下也可按1，1－H2分子消除机理进行。计算表明：能量最有利的反应通道是V^ C2H6→V(C2H4)^ H2，该反应放热11.82kJ/mol。     

CH3NO2与HE(23S)、Ne(3P0.2)的解离激发反应

利用分子束和化学发光技术，在单次碰撞条件下，首次研究了亚稳态原子He（23S）、Ne（3P0．2）与CH3NO2的解离激发反应，探测到反应的激发态产物（CH（A）、CH（B）、CH（C）的化学发光，在He（23S）／CH3NO2反应中同时探测到H（Balmer）的发射．利用He（23S）＋N2→N2＋（B）＋He＋e－作参考反应，测定了反应He（23S）／CH3NO2产生的CH的A－X，B－X，C－X以及H原子的发射速率常数．利用化学发光光谱的计算机模拟，求得了激发态产物CH（A）的初生态振动布居和转动温度．结合相空间理论对解离过程CH（A）的形成通道进行了讨论，认为CH（A）的形成是经由中间体CH3*的二体解离过程．     

CH2+O2反应的反应机理

CH2与 O2的反应是不饱和碳氢化合物燃烧过程中的一个十分重要的反应 .CH2（基态,三重态）与 O2反应的实验研究工作已有不少报导 [1－ 5],其主要产物有两 组 :H2O＋ CO和 CO2＋ H2,这些产物表明反应在反应体系的单重态位能面上发生 .至今还未见到关于 CH2＋ O2反应机理的完整的理论研究报导 .本文用 CASSCF方法详细研究了 CH2＋ O2反应的机理,给出从反应物至两组不同最终产物的完整的反应途经的描写 .1计算方法 　　计算使用量子化学高斯 98 W软件 .用从头算 CASSCF(8,8)/6-31G(d,p)方法在 CH2＋ O2单重态位能面上以优化…