3.2从化石燃料中获取有机化合物——基础巩固2021~2022学年高一化学下学期鲁科版（2019）必修第二册（含答案解析）

3.2从化石燃料中获取有机化合物
一、选择题（共16题）
1．煤干馏的目的是得到（ ）
A．乙烷 B．乙烯 C．苯 D．乙醛
2．下列各组实验中，根据实验现象所得到的结论正确的是（ ）
选项 实验操作和实验现象 结论
A 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液，溶液变红 Ag+的氧化性比Fe3+的强
B 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明 生成的1，2—二溴乙烷无色，能溶于四氯化碳
C 向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量，先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到蓝色透明溶液 Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成[Cu(OH)4]2-
D 用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A．A B．B C．C D．D
3．2021是建党百年，在党的带领下，我国在化学领域取得了一系列重大成就，下列有关科学家及对应成就错误的是
A．侯德榜：联合制碱法
B．门捷列夫：元素周期表
C．凯库勒：苯的单双建交替环状结构
D．黄鸣龙：黄鸣龙氧化反应
4．有机物X的结构简式如图所示。下列说法错误的是
试卷第1页，共3页
1
A．有机物X的分子式为C20H18O4
B．1 mol有机物X最多可以和8 mol H2加成
C．1 mol有机物X最多消耗2 mol NaOH
D．分子中没有手性碳
5．下列实验操作能达到相应目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 制备少量溴苯 向铁粉中依次加入苯和浓溴水
B 鉴别苯、甲苯和四氯化碳 向试样中分别滴加少量酸性高锰酸钾溶液
C 除去丙烷中混有的丙烯 将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液后干燥
D 检验溴乙烷中的溴原子 向溴乙烷中加氢氧化钠溶液并加热，冷却后再加硝酸银溶液
A．A B．B C．C D．D
6．下列塑料可用作不粘锅的表面材料的是（　　）
A．聚氯乙烯 B．聚四氟乙烯 C．聚苯乙烯 D．有机玻璃
7．对乙烯用途描述错误的是
A．合成塑料 B．合成橡胶 C．果实催熟 D．气体燃料
8．某化工厂发生苯爆燃特大事故。下列说法错误的是
A．苯是一种环状有机物 B．苯分子中含有碳碳双键
C．苯的分子式为C6H6 D．苯在氧气中燃烧产生浓烟
9．下列说法不正确的是
A．厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
B．石油的分馏和煤的气化、液化、干馏都是物理变化
C．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生氢气
D．熔喷布以聚丙烯为主要原料，制造聚丙烯的原料主要来自于石油的裂解
10．现有①②③三种烃，它们的球棍模型如图所示，下列说法正确的是
A．①②③三种烃为同系物 B．①和③结构相似为同系物
C．①②③三种烃都属于烷烃 D．③的结构为平面结构
11．下列图示的实验操作中，能达到相应实验目的的是
A．石油分馏的产物含有不饱和烃
B．验证石蜡油分解
C．测量氨气体积
D．制取干燥的氨气
12．下列说法正确的是（ ）
A．淀粉、纤维素、油脂都是高分子化合物
B．石油分馏和煤的干馏过程，都属于物理变化
C．甲烷、汽油、柴油、酒精都是碳氢化合物，都可作燃料
D．聚乙烯是无毒高分子材料，可用于制作食品包装袋
13．工业上获得苯的主要途径是
A．煤的干馏
B．石油的常压分馏
C．石油的催化裂化
D．以环己烷为原料脱氢
14．在国际环境问题中，一次性使用的聚苯乙烯材料的“白色污染”甚为突出，这种材料难以分解，处理麻烦。最近研制出了一种新型的材料能替代聚苯乙烯。它是由乳酸缩聚而成的，该材料可在乳酸菌作用下发生降解。下列关于聚乳酸说法正确的是
A．聚乳酸是一种纯净物 
B．其聚合方式与聚苯乙烯相似
C．其单体为
D．聚乳酸是一种线性高分子材料
15．下列叙述中正确的是(　　)
A．含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C键
B．正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
C．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不一定符合通式CnH2n+2
D．分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
16．某有机物结构如图所示，有关该物质的叙述正确的是
A．其分子式为C10H10O2
B．分子中发生sp3杂化的原子共有4个
C．分子中可能共平面的碳原子最多9个
D．其任一含苯环和羧基的同分异构体至少有5种不同化学环境的氢原子
二、综合题
17．1 mol苯中约含有3NA个碳碳双键___
18．（1）甲烷、乙烯、苯三种有机物中具有下列性质的是
①在催化剂作用下能与纯溴反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_____________；
②见光能跟氯气反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_____________；
③在催化剂作用下加氢生成乙烷，加水生成酒精的是_____________。
（2）如图是两种有机物的球棍模型，○代表H原子，●代表C原子，请回答下列问题：
①写出Ⅰ、Ⅱ的化学式_____________、_____________
②说出Ⅰ、Ⅱ在结构上的两点差异_____________，_____________
19．如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是三种有机物的结构模型：
（1）下列有机物属于Ⅰ的同系物的是_____（填序号）。
①1，3﹣丁二烯 ②反﹣2﹣丁烯 ③聚乙烯 ④苯乙烯
（2）Ⅱ及其同系物的分子通式为_____（分子中碳原子数用n表示），当n＝_____时，具有该分子式的同分异构体有3种。
（3）早在1825年，法拉第就发现了有机物Ⅲ，但科学家对其结构的研究却经历了相当漫长的时间。1866年，德国化学家凯库勒提出了它是一种单键、双键交替的正六边形平面结构，该结构不能解释的事实是_____。
①苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色
②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③苯可与氢气在一定条件下反应生成环己烷
④邻二溴苯只有一种结构
直到1935年，科学家用X射线衍射证实了Ⅲ中碳碳键的键长介于碳碳单键和碳碳双键之间。20世纪80年代，人们通过扫描隧道显微镜亲眼见证了其结构。
（4）等质量三种有机物完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气最多的是_____（写结构简式）。
20．（1）下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述哪一种更能反映其真实存在状况________ (填字母,下同)。
a.Ⅰ b.Ⅱ c.Ⅲ d.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是_____。
a.CH3Cl只代表一种物质 b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质 d.CCl4只代表一种物质
（2）烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是_____。
a.形成4对共用电子对
b.通过1个共价键
c.通过2个共价键
d.通过离子键和共价键
（3）乙烷的电子式为__________，分子式为CmH20的烷烃中m为________，分子式为C8Hn的烷烃中n为________，与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为____，若上述四种烃各为1mol，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_____。
（4）若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是_____。
21．(1)下列各组物质属于同素异形体________；属于同位素是________；属于同一种物质是________；属于同系物是________。(写序号)
①红磷与白磷；②12C与14C；③S2与S8；④235U与238U；⑤干冰与二氧化碳；⑥CH4与CH3CH3；⑦ 与 ；⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2。
(2)已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，请写出工业上用A制备酒精的化学方程式________。
(3)在一定体积的 18 mol/L的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为 0.9 mol。则浓硫酸的实际体积________ (填“大于”“小于”或“等于”)100 mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如 KNO3溶液)，则该反应的离子方程式_________。
22．在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系。
(1)为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，化学反应方程式为______________________，其中氧化剂是___________。
(2)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如右图所示。该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量_________(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．容器中N2、H2、NH3共存
B．N2、NH3浓度相等
C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
D．容器中的压强不随时间变化
23．氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，用含硫天然气制备氢气的流程如下：
回答下列问题：
(1)转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30°C时，在T.F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意如图所示。
①过程i中H2S发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应。
②过程ii的离子方程式是_________。
(2)500°C时，CO与水反应转化为CO2和H2。写出该反应的化学方程式：_________。
(3)将CO2和H2通入碳酸钠溶液中，可分离得到H2,其中吸收CO2反应的离子方程式是________。
(4)“煤变油”原理是先将煤与水蒸气制得水煤气(一氧化碳和氢气)，再催化合成甲醇或烃类等液态能源。
①用一氧化碳和氢气合成甲醇，其中氧化剂与还原剂物质的量之比为_________。
②用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是__________。
③“煤变油”相对于煤直接燃烧的优点是___________。
24．Ⅰ．工业上以铝土矿(主要成分Al2O3·3H2O)为原料生产铝，主要过程如下图所示：
(1)反应①的化学方程式是________________________________。
(2)反应②的离子方程式是________________________________。
(3)反应④的化学方程式是________________________________。
(4)在上述四步转化过程中，消耗能量最多的是________(填序号)。
Ⅱ．某课外小组同学设计了如图所示装置(夹持、加热仪器省略)进行系列实验。请根据下列实验回答问题：
(1)甲同学用此装置验证物质的氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，则a中加浓盐酸，b中加KMnO4，c中加_______溶液。将浓盐酸滴入b中后，发生反应的化学方程式是______________________________；b中反应结束后再向c中加入少量CCl4，振荡静置后观察到c中的现象为____________________________。
(2)乙同学用此装置制少量溴苯，a中盛液溴，b中为铁屑和苯，c中盛水。将液溴滴入b中后，发生反应的化学方程式是：____________，________________________。向c中滴加AgNO3溶液，可观察到的现象是________________。
参考答案：
1．C
【详解】
煤干馏可以得到煤焦油，煤焦油主要含有苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物，C选项满足题意；
答案选C。
2．B
【详解】
A．向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液，酸性环境下硝酸根会将亚铁离子氧化，而不是银离子，故A错误；
B．乙烯含有碳碳双键，通入溴的四氯化碳溶液中发生加成反应，生成1，2-二溴乙烷，溶液无色透明，说明产物溶于四氯化碳，故B正确；
C．溶液显蓝色，说明Cu(OH)2沉淀溶于氨水生成的是[Cu(NH3)4]2+，故C错误；
D．二者浓度未知，应检测等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，故D错误；
故答案为B。
3．D
【详解】
A．侯德榜先生最大的贡献是研究成功了联合制碱法，此法将制碱工业与合成氨工业联合，既生产纯碱，又生产氯化铵，故A正确；
B．元素周期表就是俄国化学家门捷列夫的重要发现之一，故B正确；
C．德国化学家凯库勒最早提出苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构，故C正确；
D．黄鸣龙还原法是数千个有机化学人名反应中以中国人命名的唯一的一个反应，故D错误；
故选D。
4．D
【详解】
A. 根据有机物的结构简式得到有机物X的分子式为C20H18O4，故A正确；
B. 1 mol有机物X含有2mol苯环，能和6mol H2加成，含有1mol碳碳双键，能和1mol H2加成，含有1mol羰基，能和1mol H2加成，因此最多可以和8 mol H2加成，故B正确；
C. 1 mol有机物X含有1mol酚酸酯，因此最多消耗2 mol NaOH，故C正确；
D. 分子中有手性碳，用“*”标注的碳原子为手性碳原子，故D错误。
综上所述，答案为D。
5．B
【详解】
A．制备溴苯的步骤是：将液溴慢慢加入到盛有苯和少量铁屑的混合物中，再充分反应，A错误；
B．向苯、甲苯和四氯化碳中分别滴加少量酸性高锰酸钾溶液，会褪色的是甲苯，不褪色的是苯和四氯化碳，但苯的密度小，在上层，四氯化碳密度大，在下层，所以可鉴别出苯、甲苯和四氯化碳，B正确；
C．除去丙烷中混有的丙烯，通入酸性高锰酸钾溶液，丙烯会生成二氧化碳，应将混合气体通入溴水后干燥，C错误；
D．检验溴乙烷中的溴原子，是向溴乙烷中加氢氧化钠溶液并加热，冷却后，先加足量的稀硝酸酸化，再加硝酸银溶液，D错误；
故选B。
6．B
【详解】
聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃不耐高温，不能做不粘锅的表面材料，聚四氟乙烯耐高温，故答案选B。
7．D
【详解】
乙烯是石油化工中最重要的基础原料，它主要用于制造塑料、合成橡胶、有机溶剂等，此外还是一种植物生长调节剂，用它可以催熟水果，乙烯燃烧会产生黑烟，故不能用作气体燃料，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为D。
8．B
【详解】
A项、苯的结构简式为，苯的分子是环状结构，故A正确；
B项、苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种独特的键，不存在单纯的单、双键，故B错误；
C项、苯的结构简式为，分子式为C6H6，故C正确；
D项、苯的分子式为C6H6，分子中的含碳量高，在氧气中燃烧产生浓烟，火焰明亮，故D正确；
故选B。
9．B
【详解】
A．厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质，能通过发酵生产沼气，为人类提供能源，A正确；
B．煤的气化、液化、干馏都是化学变化，B不正确；
C．科学家可以利用蓝绿藻等低等植物和微生物，在阳光作用下可使水分解产生氢气，从而利用氢能，C正确；
D．石油产品裂解生成的裂解气中可分离出丙烯，通过加聚制得聚丙烯，可用于生产熔喷布，D正确；
故选B。
10．B
【详解】
A．①③结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，二者互为同系物，而②是烯烃，不是烷烃，因此与①③不属于同系物，A错误；
B．①和③分子中C原子都形成4个共价键，C原子之间以共价单键结合，剩余价电子全部与H原子结合，二者结构相似，故二者互为同系物，B正确；
C．②分子中含有不饱和的碳碳双键，属于烯烃，C错误；
D．③是饱和烷烃，C原子形成的四面体结构，因此其结构不可能为平面结构，D错误；
故合理选项是B。
11．B
【详解】
A．该装置是分馏装置，是分离沸点不同的互溶的液体混合物，不能用于证明石油分馏的产物是否含有不饱和烃，A不符合题意；
B．石蜡油分解产生不饱和烃能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色，而饱和烃不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可用酸性KMnO4溶液证明石蜡油是否分解，B符合题意；
C．氨气极容易溶于水，不能用排水方法测定其体积，C不符合题意；
D．氨气与CaCl2会反应生成络合物，不能用于干燥氨气，应该使用碱石灰干燥，D不符合题意；
故合理选项是B。
12．D
【详解】
A.油酯中相对分子质量比较大，但不属于高分子化合物，A错误；
B.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使它发生分解反应，属于化学变化，B错误；
C.酒精分子结构简式为CH3CH2OH，含有C、H、O三种元素，是烃的衍生物，不是碳氢化合物，C错误；
D.聚乙烯是乙烯CH2=CH2发生加聚反应产生的无毒高分子材料，因此可用于制作食品包装袋，D正确；
故合理选项是D。
13．AD
【详解】
A．煤的干馏得到的煤焦油中含有苯，正确；
B．石油的成分是含有各种烷烃、环烷烃，所以常压分馏只能得到石油的成分物质，不会得到苯，错误；
C．石油催化裂化可以得到更多的液态轻质燃料，不能得到苯，错误；
D．以环己烷为原料脱氢生成苯，属于石油的芳构化反应，是获取苯的一个重要途径，正确。
答案选AD。
14．CD
【详解】
A．从聚乳酸结构可知，聚乳酸是高分子化合物，因高分子化合物中的n值不定，故其为混合物，故A错误；
B．根据聚乳酸的结构可知，该物质是乳酸羟基和羧基脱水的产物，属于缩聚反应，聚苯乙烯是由单体：CH2=CH-C6H5碳碳双键加聚而成，故B错误；
C．CH3-CH(OH）-COOH发生缩聚反应，乳酸羟基脱氢、羧基脱羟基、生成水和，所以单体为CH3-CH(OH）-COOH，故C正确；
D．聚乳酸尽管含有甲基支链，但不能与其他结构形成化学键，属于线型高分子材料，故D正确；
故选CD。
15．CD
【详解】
A. 碳原子可以形成碳链，无论带支链，还是不带支链，都含有4个C C单键；碳原子可以形成碳环，可以带支链，也可以不带支链，可以含有5个C C单键，故A错误；
B. 正戊烷分子中，甲基中的原子是立体结构，正戊烷也是立体结构的有机物，所以正戊烷分子中所有原子在一条直线上是错误的，故B错误；
C. 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，环烷烃的通式是CnH2n，故C正确；
D. 满足通式为CnH2n+2的有机物是烷烃，互为同系物，所以分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物，故D正确；
故选：CD。
16．BC
【详解】
A．其分子式为C10H12O2，A错误；
B．分子中发生sp3杂化的原子共有4个（），3个C原子，1个O原子，B正确；
C．一定共面的C原子有7个，另3个C原子里有2个通过旋转可以共面，分子中可能共平面的碳原子最多9个，C正确；
D．苯甲酸中的不同化学环境的氢原子有4种，D错误；
故选BC。
17．错
【详解】
苯中的键应是介于单键与双键之间的大π键，是一种特殊的碳碳键，不存在碳碳双键，故判据错误。
18． 苯 甲烷 乙烯 C2H4 C2H6 Ⅰ中含有碳碳双键，Ⅱ中含有碳碳单键 Ⅰ是平面结构，Ⅱ空间立体结构
【详解】
(1)①苯在催化剂作用下可与纯溴发生取代反应，但苯不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：苯；
②甲烷见光能跟氯气发生取代反应，但甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：甲烷；
③乙烯中含有碳碳双键，在催化剂作用下加氢发生加成反应生成乙烷，加水发生加成反应生成乙醇(酒精)，故答案为：乙烯；
(2)①根据球棍模型可知，Ⅰ的结构简式为CH2=CH2，分子式为C2H4，Ⅱ的结构简式为CH3CH3，分子式为C2H6，故答案为：C2H4；C2H6；
②由①可知，Ⅰ为乙烯，分子中含有碳碳双键，是平面结构，Ⅱ为乙烷，分子中含有碳碳单键，是空间立体结构，故答案为：Ⅰ中含有碳碳双键，Ⅱ中含有碳碳单键；Ⅰ是平面结构，Ⅱ空间立体结构。
19． ② CnH2n+2 5 ①②④ CH4
【详解】
(1)结构相似、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，而I为乙烯，属于单烯烃，故和②反-2-丁烯的结构相似，且分子组成上相差2个CH2原子团，故互为同系物，和①1 ,3-丁二烯、③聚乙烯、④苯乙烯等结构均不相似，故不是同系物，故选②；
(2)II为甲烷，其同系物为烷烃，故通式为CnH2n+2；戊烷的同分异构体有3种，此时n=5；
(3)若为苯的单、双键交替的正六边形平面结构，则苯应能与溴水发生加成反应、能使高锰酸钾溶液褪色，邻二溴苯也应该有两种，但实际上不能与溴水发生加成反应，不能使:溴水褪色、邻二溴苯有一种结构，故凯库勒式不能解释。苯分子中的六元环肯定不是由单键和双键交替组成的、肯定没有碳碳双键，故答案为:①②④；
(4)等质量的烃燃烧时，H元素的百分含量越高，则耗氧量越高。由图中信息可知，I为乙烯C2H4， II为甲烷CH4, III为苯C6H6，甲烷中H元素的质量分数最高，则耗氧量最高，故答案为: CH4 。
20． d b b 9 18 C3H8 C9H20 CH4
【详解】
（1）①这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及填充模型均能反映出甲烷分子的空间结构，电子式只反映原子最外层电子的成键情况，但其中空间填充模型更能形象的表达出氢原子、碳原子的位置及所占比例，故答案为：d；
②无论甲烷是平面构型还是正四面体构型，CH3Cl、CHCl3、CCl4都只有一种结构，而CH2Cl2在正四面体构型中只有一种结构，而在平面构型中可以有两种结构，所以CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷应为正四面体结构，而不是平面结构，故答案为：b；
（2）烃分子中的碳原子最外层有4个电子，但氢原子最外层只有1个电子，所以碳原子与氢原子结合的方式只能形成一对共用电子对，即一个共价键，故答案为：b；
（3）乙烷分子中碳原子与氢原子通过一对共用电子对相连接，碳原子与碳原子之间也通过一对共用电子对相连接，所以乙烷的电子式为；烷烃的通式为CnH2n+2，分子式为CmH20的烷烃中m为=9，分子式为C9H20；分子式为C8Hn的烷烃中n为=18，分子式为C8H18；根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，所以与CO2密度相同的烷烃的摩尔质量为44g/mol，设分子中碳原子数是x，用烷烃的通式可列式12x+2x+2=44，解得x=3，则分子式为C3H8；1mol C2H6、C9H20、C8H18、C3H8在足量的氧气中燃烧，消耗氧气分别为3.5mol、14mol、12.5mol、5mol，所以消耗氧气最多的是C9H20；
综上所述，答案为：；9；18；C3H8；C9H20；
（4）CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃中氢的质量分数从大到小为CH4＞C2H6＞C3H8＞C4H10，质量相同时，分子中氢元素的质量分数越大，完全燃烧时消耗氧气越多，所以消耗氧气最多的是CH4，故答案为：CH4。
21． ①③ ②④ ⑤⑦ ⑥⑧ CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH 大于 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
【详解】
(1)同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质；同位素是质子数相同而中子数不同的原子；同一物质分子式相同，化学性质相同，物理性质可能不同；同系物是结构相似，在分子组成上形成1个或若干CH2原子团的物质；
①红磷与白磷是磷元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；
②12C与14C是C元素的两种不同的原子，二者互为同位素；
③S2与S8是硫元素的不同性质的单质，二者互为同素异形体；
④235U与238U的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素；
⑤干冰是固体CO2，因此干冰与二氧化碳是同一物质；
⑥CH4与CH3CH3都属于烷烃，结构相似，在分子组成上形成1个CH2原子团，互为同系物；
⑦给出的物质结构可看作是甲烷分子中2个H原子被Cl原子取代产生的物质，由于甲烷是正四面体结构，分子中任何两个化学键都相邻，所以 与 表示的是同一物质；
⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2都属于烯烃，结构相似，在分子组成上形成1个CH2原子团，二者互为同系物；
综上所述可知：属于同素异形体的是①③；属于同位素的是②④；属于同一种物质的是⑤⑦；属于同系物的是⑥⑧；
(2)已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A是乙烯，结构简式是CH2=CH2，乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键，与水在一定条件下发生加成反应制取乙醇(俗称酒精)，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH；
(3)Cu与浓硫酸在加热时反应产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在该反应中，每有2 mol H2SO4发生反应，其中就有1 mol被还原产生SO2，若被还原的硫酸为0.9 mol，则反应消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2×0.9 mol=1.8 mol，已知浓硫酸物质的量浓度为18 mol/L，则理论上需要浓硫酸体积V==0.1 L=100 mL，但由于只有浓硫酸在加热时能够与Cu反应，随着反应的进行，硫酸溶液浓度变稀，反应就不再发生，因此实际消耗浓硫酸的体积大于100 mL。在反应后的溶液中含有未反应的H2SO4，使溶液显酸性，在酸性条件下Cu、H+、NO3-会发生氧化还原反应，产生Cu2+、NO、H2O，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
22． C+H2O(g)CO+H2 H2O(g) 放热 小于 D
【详解】
(1)C与水蒸气反应生成CO和氢气，反应为C+H2O(g)CO+H2，水中H元素的化合价降低，则氧化剂为H2O(g)；
(2)①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，ΔH=断裂化学键吸收能量-生成化学键释放能量＜0，可知断裂化学键吸收能量小于生成化学键释放能量；
②A．反应为可逆反应，容器中N2、H2、NH3共存不能判断平衡状态，故A错误；
B．N2、NH3浓度相等取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故B错误；
C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2，取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故C错误；
D．该反应为反应前后气体物质的量不等的反应，压强是变量，则容器中的压强不随时间变化，可知反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为D。
23． 氧化 1:2 燃料利用率高、有利于保护环境
【详解】
(1)①根据图可知过程i为硫化氢与硫酸铁生成硫酸亚铁、S等，反应为：，故过程i中H2S发生了氧化反应；②过程ii的反应为酸性的硫酸亚铁溶液中通入了氧气，发生氧化还原反应，得到铁离子和水，故离子方程式为：；
(2)已知500°C时，CO与水反应转化为CO2和H2，则该反应的化学方程式为：；
(3)将CO2和H2通入碳酸钠溶液中，因碳酸钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，故可分离得到H2，则吸收CO2反应的离子方程式是：；
(4)①用一氧化碳和氢气合成甲醇，反应方程式为：，反应中氢元素化合价升高，氢气是还原剂，碳元素化合价降低，CO是氧化剂，故氧化剂与还原剂物质的量之比为为1:2；②用一氧化碳和氢气合成烃(CnHm)的化学方程式是：；③“煤变油”获得清洁燃料，相对于煤直接燃烧，其优点是燃料利用率高、有利于保护环境。
24． Al2O3·3H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋4H2O ＋CO2＋2H2O==Al(OH)3↓＋ 2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑ ④ NaBr或KBr 2KMnO4＋16HCl==2KCl＋2MnCl2＋Cl2↑＋8H2O 液体分层，上层无色，下层为橙红色 2Fe＋3Br2==2FeBr3 ＋Br2＋ HBr 产生浅黄色沉淀
【详解】
Ⅰ．根据流程图铝土矿与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，再通过量的二氧化碳，将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，加热氢氧化铝沉淀分解得到氧化铝，最后电解得到铝单质；
（1）反应①的化学方程式是Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；
（2）反应②的离子方程式是+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+；
（3）反应④的化学方程式是2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑；
（4）其中电解要消耗大量的电能，所以消耗能量最多的是第④；
故答案为：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+；2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑；④；
Ⅱ．（1）a中加浓盐酸，b中加KMnO4，发生2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，c中为NaBr或KBr，c中发生2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，物质的氧化性为KMnO4＞Cl2＞Br2，c中生成溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，则向c中加入少量CCl4，振荡静置后观察到c中的现象为液体分层，上层无色，下层为橙红色，故答案为：NaBr或KBr；2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；液体分层，上层无色，下层为橙红色；
（2）a中盛液溴，b中为铁屑和苯，发生取代反应生成溴苯和HBr，涉及的反应为2Fe+3Br2═2FeBr3、+Br2 +HBr，HBr极易溶于水，与硝酸银反应生成AgBr沉淀，则c中可观察到的现象是产生浅黄色沉淀，
故答案为：2Fe+3Br2═2FeBr3；+Br2+HBr；产生浅黄色沉淀。
答案第1页，共2页