Question

7．二甲醚（CH₃OCH₃）被稱為21世紀的新型燃料，它清潔、高效，具有優(yōu)良的環(huán)保性能．也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）二甲醚的核磁共振氫譜圖中有1個吸收峰，官能團名稱是醚鍵．
（2）二甲醚的同分異構體A與濃硫酸混合，加熱到170℃時生成有機物B：
①寫出A的官能團電子式為；B與溴水反應生成的物質名稱為1，2-二溴乙烷；
②德國化學家第爾斯和他的學生阿爾德首次發(fā)現(xiàn)和記載一種新型反應而獲得1950年諾貝爾化學獎，該反應是一種環(huán)加成反應：凡含有雙鍵或三鍵的不飽和化合物，可以和鏈狀或環(huán)狀含共軛雙烯體系發(fā)生1，4加成反應，通常生成一個六元環(huán)，該反應條件溫和，產率很高，是有機化學合成反應中非常重要的碳碳鍵形成的手段之一，也是現(xiàn)代有機合成里常用的反應之一請根據(jù)以上信息寫出2-甲基-1，3-丁二烯（含共軛雙烯體系）與B反應化學方程式CH₂=C（CH₃）CH=CH₂+CH₂=CH₂．
（3）二甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液、多孔石墨電極構成燃料電池，則負極電極反應式是CH₃OCH₃+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O．

物質	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度（mol•L-1）	0.44	0.60	0.60

（4）反應2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為225．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
①比較此時正、逆反應速率的大�。簐（正）＞ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；
②若開始只加入CH₃OH，經10min后反應達到平衡，計算達到平衡時CH₃OH轉化率        α（CH₃OH）=96.8%（計算結果用百分數(shù)表示，保留小數(shù)后一位）．

Answer 1

分析 （1）二甲醚中只有1種H原子，含有官能團為醚鍵；
（2）二甲醚的同分異構體A與濃硫酸混合，加熱到170℃時生成有機物B，可知A為乙醇，B為乙烯，
①A為乙醇，含有的官能團為羥基；B為乙烯，含有碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應；
②2-甲基-1，3-丁二烯（含共軛雙烯體系）與乙烯發(fā)生加成反應生成；
（3）負極發(fā)生氧化反應，堿性條件下生成碳酸根離子和水；
（4））①計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行，進而判斷v（正）、v（逆）相對大��；
②若開始只加入CH₃OH，經10min后反應達到平衡，假設開始加入的甲醇為1mol，設轉化的甲醇為xmol，表示出平衡時各組分物質的量，反應前后氣體物質的量不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)，根據(jù)平衡常數(shù)列方程計算解答．

解答 解：（1）二甲醚中只有1種H原子，核磁共振氫譜圖中有1個吸收峰，含有官能團為醚鍵，
故答案為：1； 醚鍵；
（2）①A為乙醇，含有的官能團為羥基，電子式為；B為乙烯，含有碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應，生成物為1，2-二溴乙烷，
故答案為：； 1，2-二溴乙烷；
②由題意可知，2-甲基-1，3-丁二烯（含共軛雙烯體系）與乙烯發(fā)生加成反應生成，方程式為CH₂=C（CH₃）CH=CH₂+CH₂=CH₂ ，
故答案為：CH₂=C（CH₃）CH=CH₂+CH₂=CH₂ ；
（3）負極發(fā)生氧化反應，堿性條件下二甲醚被氧化生成碳酸根離子和水，方程式為CH₃OCH₃+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O，
故答案為：CH₃OCH₃+16OH^--12e^-=2CO₃^2-+11H₂O；
（4）①濃度商Qc=$\frac{0.6×0.6}{0.4{4}^{2}}$=1.86＜K=225，反應向正反應進行，故v（正）＞v（逆），
故答案為：＞；
②若開始只加入CH₃OH，經10min后反應達到平衡，假設開始加入的甲醇為1mol，設轉化的甲醇為xmol，則：
          2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
起始量（mol）：1            0        0 
變化量（mol）：x            0.5x     0.5x
平衡量（mol）：1-x          0.5x     0.5x
反應前后氣體物質的量不變，可以用物質的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則$\frac{0.5x×0.5x}{（1-x）^{2}}$=225，解得x=$\frac{30}{31}$，故甲醇的轉化率為$\frac{\frac{30}{31}mol}{1mol}$×100%=96.8%，
故答案為：96.8%．

點評 本題考查化學平衡計算、平衡常數(shù)應用、原電池等，綜合考查學生的分析、計算能力的，為高考常見題型和高頻考點，注意理解掌握平衡常數(shù)的應用，難度中等．