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高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃复习练习题
展开这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二章 烃第一节 烷烃复习练习题,共19页。试卷主要包含了1 烷烃 测试题,5mlB.2mlC.2,4g·ml-1,0 kJ·ml-1;AD;0等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.下列关于CH4的描述正确是( )
A.是平面结构B.是极性分子
C.含有非极性键D.结构式为
2.下面是4个碳原子相互结合的6种方式(氢原子没有画出),其中符合通式CnH2n+2的是 ( )
A.②③B.①⑤C.②③④D.①⑤⑥
3.以下结构表示的物质中属于烷烃的是( )
A.CH≡CHB.CH3(CH2)3CH3
C.CH3CH2OHD.
4.下列各组有机物中,其一氯代物的数目不相等的是( )
A.正戊烷和正己烷B.新戊烷和2-甲基丙烷
C.环戊烷和乙烷D.丙烷和2,3-二甲基丁烷
5.下列有机物的系统命名正确的是( )
A. :3﹣甲基﹣2﹣戊烯
B. :2﹣甲基﹣3﹣丁炔
C. :1,3,4﹣三甲苯
D.2,3﹣二甲基﹣2﹣乙基己烷
6.有机物的命名,下列说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B. 2-甲基丙烯
C. 2-甲基-1-丙醇
D.TNT中文名为1,3,5-三硝基甲苯
7.下列说法正确的是( )
A.乙醇和乙二醇互为同系物
B.异丙苯( )分子中碳原子可能都处于同一平面
C.按系统命名法,化合物( )的名称是2,3,5,5一四甲基一4,4一二乙基己烷
D. 的一溴代物和 的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
8.下列叙述错误的是( )
A.同系物之间在化学性质上相似
B.同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增,呈规律性的变化
C.同系物不可能是同分异构体
D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质互称为同系物
9.苹果酸因其首先从苹果汁中分离出来而得名。它具有促进脑组织能量代谢,改善学习、记忆的作用。其结构如图所示: 。下列有关苹果酸的叙述正确的是( )
A.既是乙醇的同系物也是乙二酸的同系物
B.能发生取代反应,不能发生酯化反应
C. + H218O CH3CO18OH +
D.相同质量的苹果酸分别与足量钠和碳酸氢钠反应时,放出H2和CO2的物质的量之比为1∶2
10.分子式为C10H14的苯的同系物X,苯环上只有一个取代基则符合条件的X有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
11.某烃结构如图所示,其系统命名应为( )
A.五甲基十一烷B.1,2,2,6-四甲基庚烷
C.3,3,7-三甲基辛烷D.2,6,6-三甲基辛烷
12.下列各化合物的命名中正确的是( )
A.CH2=CH﹣CH=CH2 1,3﹣二丁烯
B.CH3﹣CH2﹣CH=CH2 3﹣丁烯
C. ,对二甲苯
D. ,3﹣甲基丁烷
13.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A. 的名称为2﹣甲基﹣1﹣丙醇
B.氯乙烯和聚乙烯均能发生加成反应
C.C3H2Cl6 有4种同分异构体
D.C2H4和C4H8一定是同系物
14.a mL三种气态烃与足量的氧气形成的混合物点燃爆炸后,恢复到原来的状态(150℃、1.01×105 Pa)气体体积仍为a mL,则三种烃可能是:( )
A.CH4、C2H4、C3H4B.C2H6、C3H6、C4H6
C.CH4、C2H6、C3H6D.C3H8、C2H4、C2H6
15.丁烷(分子式为C4H10)是家用液化石油气的成分之一,也用作打火机的燃烧,下列关于丁烷的叙述错误的是( )
A.在常温下,C4H10是气体
B.C4H10与CH4互为同系物
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,两者的性质完全相同
D.正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
16.有机物的种类繁多,但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( )
A. 苯甲醇
B.CH3CHBr2 二溴乙烷
C. 2甲基丁烯
D. 2乙基丁烷
17.下列各组中的两种有机化合物,属于同系物的是( )
A.2-甲基丁烷和丁烷B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷
C.间二甲苯和乙苯D.1-己烯和环己烷
18.下列说法正确的是( )
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
D.碳氢原子个数比为1:3的烃有2种
19.将1mlCH4与一定量Cl2发生取代反应得四种有机产物的物质的量相等,则消耗的Cl2为()
A.0.5mlB.2mlC.2.5mlD.4ml
20.下列说法正确的是( )
A.乙烯与溴的四氯化碳反应的有机产物只有1种
B.乙烯和聚乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.甲烷与氯气在光照下反应产物共有4种
D.一氯甲烷没有同分异构体可以证明甲烷空间结构是正四面体
二、综合题
21.有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是 ,互为同分异构体的是
①氯气和液氯 ②D 和 T ③CH3CH3和(CH3)2CHCH3 ④12CO 和14CO ⑤和⑥ CH2=CHCH2CH3和
(2)下列各烷烃的沸点由高到低的顺序为 (用字母表示)
A.正戊烷 B.异戊烷 C.CH3(CH2)2CH3 D.新戊烷 E.C3H8
(3)丙烯使溴水褪色,其化学方程式为 , 该反应的类型是 。
(4)乙烯和丙烯按物质的量之比为 1: 1 聚合时,可生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式是 。
22.在120℃、1.01×105Pa时,将1L丙烷与若干升O2混合点燃充分燃烧后,恢复至原温度、压强,测得气体体积为aL,通过碱石灰后气体体积变为bL。
(1)若a-b=7,则bL气体中一定含有 。
(2)若a-b=5,则混合前O2体积为 ,点燃前混合气体的平均摩尔质量为 。
23.下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
(1)参考上图分析,我们可得出有机物种类繁多的原因,其中正确的是 (填编号)
A.有机物分子里碳原子间的连接方式可以是链状,也可以是环状
B.碳原子间通过共用电子对形成共价键时,可以以单键、双键或叁键结合
C.有机物中普遍存在同分异构现象
D.有机物里的碳元素有多种同位素
(2)图中属于烷烃的是 (填编号),其中沸点较高的是 (填编号)
(3)上图中与B 互为同分异构体的是 (填编号)
(4)烃F在一定条件下能发生加聚反应,该反应的化学方程式是 。
24.写出下列各烃的名称
(1)(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3
(2)
(3)
(4)
25.低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。
(1)乙烷脱氢制乙烯
主反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1
副反应:2C2H6(g)=C2H4(g)+2CH4(g) ΔH2
C2H6(g)=C(s)+3H2(g) ΔH3
①标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,由最稳定的单质生成1ml化合物的焓变。利用下表数据计算ΔH1= 。
②恒容条件下,有利于提高C2H6平衡转化率的措施是 (填标号)。
A.高温 B.高压 C.原料气中掺入H2 D.原料气中掺入CO2
③在800℃、恒容条件下,1ml C2H6进行脱氢反应,测得平衡体系中气体有0.3ml C2H6、0.6ml C2H4、0.1ml CH4和xmlH2,压强为170kPa,则x= ,主反应Kp= kPa。
(2)乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表。
根据上表判断:
①链引发过程中,更容易断裂的化学键是 。
②链传递的主要途径为反应 →反应 (填序号),造成产物甲烷含量不高。
(3)使用 进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下,乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。
①550~620℃,在反应初始阶段,温度越高,乙烷转化率越大的原因是 。
②该催化剂的最佳工作温度为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.CH4是正四面体结构,A不符合题意;
B.CH4是正四面体结构,正负电荷重心重合,为非极性分子,B不符合题意;
C.CH4只含有C-H键,为极性键,C不符合题意;
D.CH4分子的电子式为 ,则结构式为 ,D符合题意。
故答案为:D
【分析】熟悉甲烷的结构和性质。
2.【答案】B
【解析】【解答】①该有机物中不含有环状结构,且所有碳原子都以单键的形式连接, ①符合题意;
②该有机物中含有碳碳双键,不符合CnH2n+2,②不符合题意;
③该有机物中含有碳碳双键,不符合CnH2n+2,③不符合题意;
④该有机物中含有碳碳双键,不符合CnH2n+2,④不符合题意;
⑤该有机物中不含有环状结构,且所有碳原子都以单键的形式连接, ⑤符合题意;
⑥该有机物中含有环状结构,不符合CnH2n+2,⑥不符合题意;
综合,符合通式CnH2n+2的是①⑤,B符合题意;
故答案为:B
【分析】通式符合CnH2n+2的有机物,其碳原子都以单键的形式连接,且分子结构中不含有环状结构,据此结合所给有机物的碳链结构分析。
3.【答案】B
【解析】【解答】
A、含有碳碳三键,属于炔烃,A错误;
B、分子里的碳原子之间以单键结合成链状,碳原子其余价键全部与氢原子相连,属于烷烃,B正确;
C、除碳、氢元素外,还有氧元素,属于烃的衍生物,C错误;
D、苯属于芳香烃,D错误。
故答案为:B。
【分析】
分子里的碳原子之间以单键结合成链状,碳原子其余价键全部与氢原子相连,属于烷烃;分子中含有碳碳双键的烃为烯烃;含有碳碳叁键的烃为炔烃。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、正戊烷有3种H原子,一氯代物就有3种同分异构体;正己烷有3种H原子,一氯代物就有3种同分异构体.一氯代物的数目相等,故A不符合题意。
B. 新戊烷有1种H原子,一氯代物就有1种同分异构体;2-甲基丙烷有2种H原子,一氯代物就有2种同分异构体;故B 符合题意。
C. 环戊烷有3种H原子,一氯代物就有3种同分异构体;乙烷有2种H原子,一氯代物就有2种同分异构体;故C不符合题意。
D. 丙烷有2种H原子,一氯代物就有2种同分异构体;2,3-二甲基丁烷有2种H原子,一氯代物就有2种同分异构体;故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】判断一氯代物的数目实质是判断氢原子的种类,故B符合题意。
5.【答案】A
【解析】【解答】解:A.符合命名规则,故A正确;
B.从离三键近的一端开始编号,依据系统命名法得到名称为3﹣甲基﹣1﹣丁炔,故B错误;
C.取代基位次和不是最小;依据系统命名法得到名称为:1,2,4﹣三甲苯,故C错误;
D.主链不是最长,名称为3,3﹣二甲基﹣4﹣乙基庚烷,故D错误.
故选A.
【分析】有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:1)命名要符合“一长、一近、一多、一小”,也就是主链最长,编号起点离支链最近,支链数目要多,支链位置号码之和最小;2)有机物的名称书写要规范;3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
6.【答案】B
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷为(CH3)2CHCH2CH3,也称为异戊烷,故A不符合题意;
B.最长碳链上有3个碳原子,含有碳碳双键主链为丙烯,2号碳原子上有甲基,故其名称为:2-甲基丙烯,故B符合题意;
C.主链有4个碳原子,在2号位上有羟基,故正确的名称为2-丁醇,故C不符合题意;
D.TNT母体为甲苯,苯环上碳原子从甲基处开始编号,故符合题意命名为2,4,6-三硝基甲苯,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.写出2-甲基丁烷结构式,再进行命名
B.根据官能团定主链,再定支链,进行命名即可
C.根据羟基定主链,在确定支链,最后进行命名
D.甲苯是作为主体,定甲基为1号碳原子,依次进行编号,进行命名
7.【答案】D
【解析】【解答】解:A、乙醇和乙二醇含有的官能团数目不同,结构不同,不是同系物,故A错误;
B、苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,而两个甲基中最多有一个C原子和苯环共平面,即异丙苯中不可能所有碳原子共平面,故B错误;
C、烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,故主链上有6个碳原子,故为己烷,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,故在2号碳原子上有2个甲基,在4号和5号碳原子上各有一个甲基,在3号碳原子上有两个乙基,故名称为:2,2,4,5﹣四甲基﹣3,3﹣二乙基己烷,故C错误;
D、 和 均含4种H,则一溴代物都有4种,故D正确;
故选D.
【分析】A、结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物;
B、苯环为平面结构,与苯环直接相连的C在同一平面内,四面体C最多三原子共平面;
C、烷烃命名时,要选最长的碳链为主链,从离支链近的一端给主链上碳原子编号,据此分析;
D、 和 均含4种H.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A.由于同系物之间结构相似,结构决定性质,所以同系物之间在化学性质上相似,故A正确;
B.同系物之间含有相似的结构,同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增,呈规律性的变化,例如:烷烃的同系物中,随着碳原子最多,沸点逐渐升高,故B正确;
C.同系物必须满足分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,而同分异构体必须具有相同的分子式,所以一定不是同分异构体,故C正确;
D.同系物必须满足结构相似,若结构不相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物之间不一定互为同系物,如环烷烃与烯烃之间,故D错误;
故选D.
【分析】结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同;互为同分异构体的化合物具有相同分子式、不同结构,则互为同系物的物质一定不是同分异构体,据此进行判断.
9.【答案】C
【解析】【解答】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个CH₂ 原子团的有机化合物,则苹果酸既不是乙醇的同系物也不是乙二酸的同系物,A项不符合题意;
B.苹果酸含有羧基和羟基,则既能发生取代反应,也能发生酯化反应,B项不符合题意;
C.酯化反应中,羧基提供-OH、羟基提供H,酯基水解是其逆过程,则 + H218O CH3CO18OH +书写正确,C项符合题意;
D.羧基能和碳酸氢钠反应、醇羟基不能和碳酸氢钠反应,所以1ml苹果酸与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳的量为2ml,羧基和羟基均能与金属钠反应产生氢气,所以1ml苹果酸与足量的钠反应生成氢气的量为1.5ml,则同质量的苹果酸分别与足量钠和碳酸氢钠反应时,放出H2和CO2的物质的量比为3∶4,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物;
B.苹果酸含有羧基和羟基,能发生酯化反应(取代反应);
C.酯化反应遵循“酸脱羟基醇脱氢”规律;
D.该物质中只有羧基能与碳酸氢钠反应,羧基和羟基均能与钠反应。
10.【答案】C
【解析】【解答】丁基中碳原子连接方式有: 、 、 、 ,所以丁基总共含有四种同分异构体,故苯环上只有一个取代基的、分子组成为C10H14的苯的同系物有四种,
故答案为:C。
【分析】C10H14的苯的同系物X,含有4个C的支链丁基有几种同分异构体,该有机物就有相应的同分异构体。
11.【答案】D
【解析】【解答】选最长的碳链作为主链,因此主链有8个C,再保证支链位数和最小,则右边第一个C为1号C,该烷烃系统命名法命名为2,6,6-三甲基辛烷,D命名符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据系统命名法定主链,再定支链,根据位置之和最小进行命名
12.【答案】C
【解析】【解答】解:A.CH2=CH﹣CH=CH2,为二烯烃,名称为1,3﹣丁二烯,故A错误;
B.CH3﹣CH2﹣CH=CH2为烯烃,离双键近的一端编号,得到名称为1﹣丁烯,故B错误;
C. 为苯的同系物,名称为对二甲苯,故C正确;
D. 为烷烃,最长碳链为4个碳,离取代基近的一端编号得到名称为:2﹣甲基丁烷,故D错误;
故选C.
【分析】判断有机物的命名是否正确或对有机物进行命名,其核心是准确理解命名规范:(1)烷烃命名原则:①长﹣﹣﹣﹣﹣选最长碳链为主链;②多﹣﹣﹣﹣﹣遇等长碳链时,支链最多为主链;③近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号;
④小﹣﹣﹣﹣﹣支链编号之和最小.看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近﹣﹣﹣﹣﹣离支链最近一端编号”的原则;⑤简﹣﹣﹣﹣﹣两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号.如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面.(2)有机物的名称书写要规范;(3)对于结构中含有苯环的,命名时可以依次编号命名,也可以根据其相对位置,用“邻”、“间”、“对”进行命名;(4)含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,官能团的位次最小.
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A. 含有羟基的最长碳链为4,在2号碳上含有羟基,立强基近的一端编号得到名称为2﹣丁醇,故A错误;
B.氯乙烯能发生加成反应,聚乙烯不能发生加成反应,故B错误;
C.分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代,
碳链上的3个碳中,两个氢原子取代一个碳上的氯原子,有两种,CCl3﹣CCl2﹣CClH2 、CCl3﹣CH2 ﹣CCl3;
分别取代两个碳上的氯原子,有两种:CCl2H﹣CCl2﹣CCl2H(两个边上的),CCl2H﹣CHCl﹣CCl3 (一中间一边上),故C3H2Cl6共有四种,故C正确;
D.C2H4和C4H8不一定是同系物,C4H8可以是丁烯也可以是环丁烷,结构不相似,故D错误;
故选C.
【分析】A.含有羟基的最长碳链为4,在2号碳上含有羟基;
B.聚氯乙烯不含不饱和碳碳键,不能发生加成反应;
C.分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代,两个H原子可以取代同一碳原子的2个Cl原子,也可以取代不同C原子上的Cl原子,据此书写解答;
D.结构相似最长上相差CH2的有机物互为同系物;
14.【答案】A
【解析】【解答】150℃下水为气体,设混合烃的平均组成为CxHy,CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O,燃烧前后气体的体积不变,则有1+ x+ =x+ ,解得:y=4;即混合气体分子中平均含有4个H原子,
故答案为:A。
【分析】设混合烃的平均组成为CxHy,根据燃烧通式为CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O计算,再根据平均值法确定成分。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.一般情况下烃分子中C原子数少于4个的物质呈气态,则在常温下,C4H10是气体,A不符合题意;
B.C4H10与CH4属于烷烃,结构相似,在分子组成上相差3个CH2原子团,因此二者互为同系物,B不符合题意;
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,两者的结构不同,因此是不同的物质,化学性质相似,但物理性质不同,C符合题意;
D.正丁烷分子中C原子为饱和C原子,具有甲烷的四面体结构,因此分子中四个碳原子不在同一直线上,也不在同一平面内,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】一般情况下,常温下,碳原子小于4的烃是气体,C4H10的碳原子小于4个属于气体,且符合烷烃的通式,故和甲烷互为同系物,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,结构不同,物理性质不同,正丁烷中的碳原子为饱和碳原子,因此是sp3杂化,为四面体结构
16.【答案】A
【解析】【解答】A.该有机物结构中-OH直接与烃基相连,故属于醇类物质,因此该有机物名称为苯甲醇,A符合题意;
B.该有机物中含有两个碳原子,且有两个溴原子取代在同一个碳上,命名时应指出取代基的位置,故该有机物的名称为:1,1-二溴乙烷,B不符合题意;
C.该有机物结构中含有碳碳双键,属于烯烃,命名时需指出碳碳双键的位置;其主链含有四个碳原子,且第二个碳原子上含有一个甲基,故其命名为:2-甲基-1-丁烯,C不符合题意;
D.该有机物中所有碳原子都是饱和状态,故属于烷烃;其主链上含有五个碳原子,在第三个碳原子上含有一个甲基,故其名称为:3-甲基戊烷,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】此题是对有机物命名的考查,结合醇、卤代烃、烯烃、烷烃的命名规则进行分析即可。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.2-甲基丁烷和丁烷都是烷烃,二者结构相似、分子间相差1个CH2原子团,所以二者互为同系物,A符合题意;
B.新戊烷和2,2-二甲基丙烷,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,B不符合题意;
C.间二甲苯和乙苯,二者分子式相同、结构不同,所以二者互为同分异构体,C不符合题意;
D.1-己烯和环己烷,二者具有相同的分子式,结构不同,所以1-己烯和环己烷互为同分异构体,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】本题是对同系物的考查,掌握同系物的概念即可得出正确答案。注意互为同系物的有机物,应具有相同的官能团,且其结构上相差一个或多个CH2结构。
18.【答案】B
【解析】【解答】解:A、不仅饱和链烃中只含有C﹣C单键与C﹣H单键,环烷烃中也只含有C﹣C单键与C﹣H单键,故A错误;
B、烷烃的通式为CnH2n+2,C、H原子都饱和,则符合此通式的烃必为链状烷烃,故B正确;
C、分子中存在与甲烷相似的四面体结构,导致所有原子不可能在一条直线上,故C错误;
D、碳氢原子个数比为1:3的烃为C2H6,只有一种,不存在同分异构体,故D错误.
【分析】A、环烷烃中只含有C﹣C单键与C﹣H单键.
B、烷烃的通式为CnH2n+2.
C、分子中每个碳原子连接的原子或原子团都构成四面体结构.
D、碳氢原子个数比为1:3的烃为C2H6.
19.【答案】C
【解析】【解答】反应后所得四种有机物的物质的量相等,则CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各0.25ml,则
故整个反应过程中消耗氯气的物质的量为:0.25ml+0.50ml+0.75ml+1.0ml=2.5ml,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据甲烷与Cl2发生的取代反应进行计算。
20.【答案】A
【解析】【解答】A、乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷,故A正确;
B、使溴的四氯化碳溶液褪色是由于结构种含有不饱和键导致的,乙烯还有不饱和键碳碳双键,而聚乙烯没有,所以聚乙烯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;
C、甲烷与足量的氯气在光照条件下发生取代反应可以生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,共有5种产物,故C错误;
D、 若甲烷空间结构是平面正方形,一氯甲烷也没有同分异构体,所以一氯甲烷没有同分异构体不能证明甲烷空间结构是正四面体,故D错误。
故答案为:A。
【分析】依据物质的官能团和结构特点判断性质。
21.【答案】(1)③;⑤⑥
(2)A>B>D>C>E
(3)CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br;加成反应
(4)
【解析】【解答】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物,互为同系物的是③;同分异构体是指有相同分子式原子排列却不同的一类物质,互为同分异构体的是⑤⑥。故答案为:③,⑤⑥
(2)烷烃的沸点由高到低的顺序:A>B>D>C>E。故答案为:A>B>D>C>E。
(3)丙烯使溴水褪色,发生的是加成反应:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br
故答案为:CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br,加成反应
(4)乙烯和丙烯按物质的量之比为 1: 1 聚合时,根据丙烯碳碳双键的不对称性可生成、。
故答案为:、。
【分析】(1)同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物;同分异构体是指有相同分子式原子排列却不同的一类物质;
(2)烷烃的沸点高低顺序:先碳原子个数,后支链个数(碳原子越多,支链越少,熔沸点越高) ;
(3)依据烯烃的性质分析;
(4)根据丙烯碳碳双键的不对称性分析;
22.【答案】(1)O2
(2)4L;34.4g·ml-1
【解析】【解答】(1)若a-b=7,说明丙烷完全燃烧,生成3LCO2和4LH2O(g),因此反应后O2仍然有剩余,因此bL气体中一定含有O2;
(2)若a-b=5,说明丙烷不完全燃烧,1L丙烷反应生成4LH2O(g)、1LCO2(g)和2LCO(g)。根据氧元素守恒可得,反应前O2体积为4L;点燃前混合气体的平均摩尔质量为。
【分析】丙烷完全燃烧,反应的化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g)。碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可吸收反应生成的H2O(g)和CO2(g)。
23.【答案】(1)A、B、C
(2)A、C;A
(3)E、F、H
(4)
【解析】【解答】(1)有机物种类繁多的原因:有机物分子里碳原子间的连接方式可以是链状,也可以是环状,碳原子间通过共用电子对形成共价键时,可以以单键、双键或叁键结合,有机物中普遍存在同分异构现象,A、B、C满足题意,故答案为:A、B、C;(2)碳原子之间以单键结合成链状的烃称为烷烃,符合条件的有:A、C,原子数相同的烷烃,支链越多,沸点越低,所以A的沸点比C高,故答案为:A、C;A;(3B、E、F、H的分子式相同,均为C4H8,结构不同,互为同分异构体,故答案为:E、F、H;(4)F为CH2=C(CH3)2,其发生加聚反应的化学方程式为: ,故答案为: 。
【分析】由图可知,A为CH3CH2CH2CH3、B为CH3CH=CHCH3、C为CH(CH3)3、D为CH3C≡CHCH3、E为CH3CH2CH=CH2、F为CH2=C(CH3)2、G为CH≡CCH2CH3、H为 ,据此解答。
24.【答案】(1)2﹣甲基﹣5﹣乙基辛烷
(2)3,3,6﹣三甲基辛烷
(3)3﹣甲基﹣2﹣乙基﹣1﹣丁烯
(4)2,2,3,5﹣四甲基己烷
【解析】【解答】解:(1)(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3,最长的碳链含有8个C,主链为辛烷,编号从左边开始,满足取代基编号之和最小,在2号碳上有1个甲基、5号C有1个乙基,该有机物命名为:2﹣甲基﹣5﹣乙基辛烷,故答案为:2﹣甲基﹣5﹣乙基辛烷;(2) ,最长的碳链含有8个C,主链为辛烷,编号从右边开始,满足取代基编号之和最小,在3号碳上有2个甲基、6号C有1个甲基,该有机物命名为:3,3,6﹣三甲基辛烷,故答案为:3,3,6﹣三甲基辛烷;(3) 为烯烃,从距碳碳双键最近的一端编号,碳碳双键在1号C,甲基在3号C,在2号C含有1个乙基,该有机物名称为:3﹣甲基﹣2﹣乙基﹣1﹣丁烯,故答案为:3﹣甲基﹣2﹣乙基﹣1﹣丁烯;(4) ,最长的碳链含有6个C,主链为己烷,编号从右边开始,满足取代基编号之和最小,在2号碳上有2个甲基、3和5号C有1个甲基,该有机物命名为:2,2,3,5﹣四甲基己烷,故答案为:2,2,3,5﹣四甲基己烷.
【分析】(1)选最长碳链为主链,从离取代基较近的位置开始编号,定为某烷烃,再根据取代基的位置和名称书写名称;(2)最长的碳链含有8个C,主链为辛烷,在3号碳上有2个甲基、6号C有1个甲基;(3)该烃属于烯烃,从距碳碳双键最近的一端编号,碳碳双键在1号C,甲基在3号C,在2号C含有1个乙基;(4)最长的碳链含有6个C,主链为己烷,在2号碳上有2个甲基、3和5号C有1个甲基,据此回答.
25.【答案】(1)+137.0 kJ·ml-1;AD;0.7;140
(2)C-C键;ⅲ;ⅴ
(3)温度越高反应速率越快;乙烷脱氢反应为吸热,温度升高,平衡正向移动;550℃
【解析】【解答】(1)①单质的摩尔生成焓为0,所以ΔH1=52.3kJ/ml-(-84.7kJ/ml)=+137.0 kJ/ml;
②A.根据题目所给信息ΔH2=52.3kJ/ml+(-74.8kJ/ml)-2×(-84.7kJ/ml)=+146.9 kJ/ml;ΔH3=+84.7kJ/ml,主副反应的焓变均大于0,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,可以增大乙烷的转化率,A正确;
B.主、副反应均为气体系数之和增大的反应,增大压强平衡逆向移动,乙烷的转化率降低,B不正确;
C.原料气中掺入氢气,不利于主反应和其中一个副反应正向移动,乙烷的转化率降低,C不正确;
D.原料气中掺入CO2,可以消耗氢气,使主反应平衡正向移动,增大乙烷的转化率,D正确;
故答案为:AD;
③根据H元素守恒可知x= =0.7ml;压强之比等于气体的物质的量之比,所以p(C2H6)=170kPa× =30kPa,p(C2H4)= 170kPa× =60kPa,p(H2)= 170kPa× =70kPa,所以主反应的Kp= =140kPa;
(2)①反应i的活化能大于反应ii,可知断裂C-H键比断裂C-C所需能量更高,所以更容易断裂的化学键C-C键;
②反应iv生成甲烷,而甲烷含量较低说明链传递的主要途径为反应iii→反应ⅴ;
(3)①温度越高反应速率越快,乙烷脱氢反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,所以温度越高,乙烷转化率越大;
②据图可知当温度为550℃时乙烷的转化率可以长时间保持较高转化率,且乙烯的选择性较高,所以该催化剂的最佳工作温度550℃。
【分析】(1)①结合焓变和标准摩尔生成焓的定义可知焓变=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和②根据标准摩尔生成焓计算出 ΔH1 , ΔH2 , ΔH3,均大于0 。故可以升高温度,或者是降低压强,或者减少产物的方式提高乙烷的转化率③根据元素守恒计算出氢气的物质的量,再根据压强之比等于物质的量之比,计算出分压,利用主反应的生成物压强的幂指数比上生成物压强的幂指数即为kp
(2)① 活化能越低越易断裂找出就即可②避免甲烷的产生因此主要路径是不产生甲烷的路径
(3)① 反应为吸热反应 主要是温度对速率的影响②根据图示即可找出不同温度下的乙烯的选择性,找出最大值即可物质
C2H6(g)
C2H4(g)
CH4(g)
标准摩尔生成焓/kJ·ml-1
-84.7
+52.3
-74.8
反应类型
反应
活化能
链引发
ⅰ
451
ⅱ
417
链传递
ⅲ
47
ⅳ
54
ⅴ
181
链终止
ⅵ
0
ⅶ
0
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