2020高三化学一轮 13.1甲烷烷烃课时练习

第一三章 第一节 一、选择题11 mol某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2 L(标准状况下)。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()A BCH3CH2CH2CH2CH3C D 【解析】1 mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为179.2 L/22.4 Lmol18 mol。设该烃的分子式为CxHy则有x8，所以x8。排除D选项，其余三个选项为烷烃，则y2x2。解可得x5，y12，由于该烃的一氯取代物有3种，故选B。【答案】B2将0.2 mol某烷烃完全燃烧后，生成的气体缓缓通入盛有0.5 L 2 mol/L的NaOH溶液中，生成Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为13，则该烷烃为()A丁烷 B乙烷C甲烷 D丙烷【解析】由题目的条件可写出下列化学方程式：5NaOH4CO2=Na2CO33NaHCO3H2O5413由此化学方程式可知：n(CO2)0.5 L2 mol/L0.8 mol。又因烷烃为0.2 mol，可知1 mol烷烃中含碳原子物质的量为n(C)0.8 mol4 mol，根据烷烃的通式CnH2n2，可确定分子式为C4H10。【答案】A3主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有()A2种 B3种C4种 D5种【解析】符合题目的同分异构体有 【答案】A4一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O(g)，此混合物的质量为49.6 g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2 g，则混合气中CO的质量为()A24.4 g B13.2 gC12.5 g D11.2 g【解析】本题通过甲烷在氧气不足的条件下燃烧产物的定量判断，考查学生进行有关有机反应的计算能力。设产物中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y。由C原子守恒可得CH4的物质的量为(xy)，又由H原子守恒可得生成H2O的物质的量为2(xy)。则解得x0.4 mol，y0.3 molm(CO)0.4 mol28 gmol111.2 g。【答案】D5两种气态烃0.1 mol，完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水，下列说法正确的是()A混合气体中一定有甲烷B混合气体中一定有甲烷和乙烯C混合气体中一定没有乙烷D混合气体中一定有乙炔【解析】因为0.1 mol混合气体完全燃烧生成0.16 mol CO2和3.6 g水。即混合气体的平均化学式为C1.6H4，故混合气体中一定含CH4。因混合气体的平均化学式中含4个氢原子且含甲烷，则另一烃中也一定含4个氢原子，故答案选A、C。【答案】AC6C6H14的各种同分异构体中，所含甲基数和它的一氯取代物的数目与下列情况相符的是()A4个CH3，能生成4种一氯代物B3个CH3，能生成5种一氯代物C3个CH3，能生成4种一氯代物D2个CH3，能生成4种一氯代物【解析】C6H14烷烃中其碳架结构及其一氯取代情况如下：由以上可知，B、C两选项正确。【答案】BC7金刚烷的结构如右图所示，它可看做是由四个等同的六元环组成的空间构型。请根据中学学过的异构现象判断由氯原子取代金刚烷中的亚甲基(CH2)中的氢原子所形成的二氯代物的种类()A4种 B3种C2种 D5种【答案】B8一些烷烃的燃烧热(kJmol1)如下表：化合物燃烧热化合物燃烧热甲烷891.0正丁烷2 878.0乙烷1 560.8异丁烷2 869.6丙烷2 221.52甲基丁烷3 531.3下列表达正确的是()A热稳定性：正丁烷异丁烷B乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g)7O2(g)=4CO2(g)6H2O(g)；H1 560.8 kJmol1C正戊烷的燃烧热大约在3 540 kJmol1左右D相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多【解析】对A项，从正丁烷和异丁烷的燃烧热可以看出，正丁烷的能量状态高于异丁烷，故其稳定性不如异丁烷。B项中出现两处错误水应为液态，H与系数不匹配。对D项，经计算不对。【答案】C92020年1月，欧洲航天局的惠更斯号探测器首次成功登陆土星的最大卫星土卫六。科学家对探测器发回的数据进行了分析，发现土卫六的大气层中含有95%的氮气，剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是()A碳氢化合物的通式为CnH2n2B石油的主要成分是碳氢化合物C乙炔是含碳量最高的碳氢化合物D碳氢化合物中的化学键都是极性键【解析】碳氢化合物(烃)有多种，通式为CnH2n2的只是其中的烷烃。石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。烃分子中例如C10H8的含碳量高于乙炔(C2H2)。烃分子中CC是非极性键。所以A、C、D错误，答案选B。【答案】B10从理论上分析，碳原子数为10或小于10的烷烃分子中，其一卤代物不存在同分异构体的烷烃分子共有的种类是()A2种 B3种C4种 D5种【解析】最简单的烷烃是甲烷，若烷烃的一卤代物不存在同分异构体，则烷烃分子中所有的氢原子在空间的位置完全等同，这样的烷烃显然有CH4、CH3CH3。按照氢原子在空间位置等同原则，有下列变换过程：CH4(甲烷) C(CH3)4，分子式为C5H12；CH3CH3(乙烷) C(CH3)3C(CH3)3分子式为C8H18，由题给条件限定碳原子为10或小于10。可得答案为C。【答案】C二、非选择题11如右图所示某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成，将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是_。【解析】此题主要考查根据洗气瓶中质量的变化，确定原气体X的成分。由2H2O22H2O,2COO22CO2，CH42O2CO22H2O浓H2SO4吸收水，石灰水吸收CO2得(1)若A瓶质量增加，B瓶质量不变，说明气体X燃烧只生成水，故X为H2。(2)若A瓶质量不变，B瓶质量增加，说明气体X燃烧只有CO2生成，故X为CO。(3)若A、B两瓶质量增加，说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2，故X气体为不确定成分。它可以是CH4或下列组合：H2、CO；H2、CH4；CO、CH4；H2、CO、CH4。【答案】(1)H2(2)CO(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH412(2020年吉林)实验测得A、B、C三种有机物的相对分子质量均为72。(1)已知A中只含C、H两种元素，且质量比为51，则其分子式为_，它有_种同分异构体，在它的同分异构体中，沸点最高的是_(写结构简式)；一氯代物只有一种的是_(写名称)。(2)已知B是烃的含氧衍生物，分子中只有一个官能团，且能发生银镜反应。请写出B可能的结构简式为_。(3)C能发生如下变化已知E和G都是高分子化合物，其中G是一种重要的有机合成材料。请按要求填空：C的结构简式为_。EG的化学方程式为_。此反应类型为_。【解析】(1)A分子中C原子数为725，H原子数为12，A的分子式为C5H12，沸点最高的是正戊烷。(2)B中只有CHO，应为饱和一元醛，符合CnH2nO的通式，将相对分子质量代入解得分子式为C4H8O，有两种可能结构。(3)C能与溴水反应，含不饱和碳碳键，能与NaHCO3反应放出CO2分子结构中有COOH，可推知为CH2=CHCOOH。【答案】(1)C5H123CH3CH2CH2CH2CH3新戊烷或2,2二甲基丙烷(2)CH3CH2CH2CHO(CH3)2CHCHO(3)CH2=CHCOOH酯化反应或取代反应13(2020年全国理综)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机化合物。根据以下框图，回答问题：(1)B和C均为有支链的有机化合物，B的结构简式为_；C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D，D的结构简式为_；(2)G能发生银镜反应，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，则G的结构简式为_；(3)的化学方程式是_；的化学方程式是_；(4)的反应类型是_；的反应类型是_；的反应类型是_；(5)与H具有相同官能团的H的同分异构体的结构简式为_。 14(2020年江苏)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有_。(填字母)a减少化石燃料的使用 b植树造林，增大植被面积c采用节能技术 d利用太阳能、风能(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：a6CO26H2OC6H12O66O2bCO23H2CH3OHH2OcCO2CH4CH3COOHd2CO26H2H2CCH24H2O以上反应中，最节能的是_，原子利用率最高的是_。(填字母)(3)文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下： 反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即CO2HCOOHCH4写出产生H2的反应方程式：_。由图可推知，镍粉是_。(填字母)a反应的催化剂b反应的催化剂c反应、的催化剂 d不是催化剂当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol，反应速率的变化情况是_。(填字母)a反应的速率增加，反应的速率不变b反应的速率不变，反应的速率增加c反应、的速率均不变d反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快e反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快f反应的速率减小，反应的速率增加【解析】本题从温室效应展开，讨论控制和治理CO2的一些有效途径。(1)由于减少化石燃料的使用，采用节能技术和开发利用太阳能、风能等，均可减少CO2的排放，植物的光合作用会消耗CO2，所以植树造林，增大植被面积可降低大气中CO2浓度，故可选abcd；(2)最节能的应该是常温常压下进行的反应，原子利用率最高的反应，应该是化合反