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高中 | 杂化轨道理论题目答案及解析如下,仅供参考!
选修三
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
杂化轨道理论
甲苯与乙酰氯$\rm ($
$\rm )$可以在无水$\rm \text{AlC}{{\text{l}}_{3}}$存在条件下发生反应,其反应机理及过程中能量轮廓图如下。过程中乙酰氯经过步骤$\rm I$得到的中间体可能存在$\rm P$、$\rm Q$两种形式,且其缺电子的结构与甲苯的$\rm \pi $电子云作用生成过渡态$\rm \pi -$络合物$\rm N$的难易决定该反应是否能够发生。则下列有关说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
由步骤$\\rm I$可以看出,$\\rm \\text{AlCl}_{4}^{-}$中中心原子的配位数为$\\rm 1$
","中间体$\\rm P$、$\\rm Q$中$\\rm C$原子采取$\\rm 3$种方式杂化
","若步骤$\\rm I$反应速率较快,则该反应的快慢由中间体$\\rm Q\\to $中间体$\\rm \\sigma -$络合物$\\rm M$步骤决定
","能量轮廓图中虚线$\\rm L$可表示
与
的反应中能量的变化
$\rm A$.根据$\rm \text{AlCl}_{4}^{-}$结构可看出,中心原子周围四条共价键,因此配位数为$\rm 4$,$\rm A$错误;
$\rm B$.$\rm P$、$\rm Q$中$\rm C$原子的杂化方式为$\rm \text{s}{{\text{p}}^{3}}$、$\rm sp$,$\rm B$错误;
$\rm C$.根据能量轮廓图,$\rm Q\to $中间体$\rm \sigma -$络合物$\rm M$此步活化能最大,故为决速步,$\rm C$正确;
$\rm D$.由题干给出的信息“$\rm P$、$\rm Q$两种形式,且其缺电子的结构与甲苯的$\rm \pi $电子云作用生成过渡态$\rm \pi -$络合物$\rm N$的难易决定该反应是否能够发生”可知,三氟甲基为吸电子基团,与苯相连能降低苯环上$\rm \pi $电子云密度,不利于与$\rm P($或$\rm Q)$的缺电子中心配位形成$\rm ($或形成的$\rm \pi -$络合物更加不稳定$\rm )$,故其能量轮廓图曲线$\rm ($虚线$\rm L)$峰谷应在甲苯的实线图之上,$\rm D$错误;
故选:$\rm C$
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