1.3 烃 同步练习(含解析)2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3

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名称 1.3 烃 同步练习(含解析)2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-14 22:29:53

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文档简介

1.3 烃 同步练习
一、单选题
1.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是(  )
A. B.
C.CH3CH2CH2CH3 D.
2.下列各对物质中,互为同系物的是(  )
A. B.
C.HCOOC2H5与CH3COOCH3 D.CH3—CH=CH2与
3.下列有机物不属于分子内所有原子均在同一平面上的是(  )
A.苯 B.乙烯 C.乙炔 D.乙烷
4.CH4和Cl2的混合气体在光照下发生反应,实验装置如图。下列说法不正确的是(  )
A.Cl2分子中的共价键是p-pσ键
B.产物CH3Cl分子是非极性分子
C.有HCl生成说明该反应是取代反应
D.试管壁出现油状液滴,有机产物的沸点: CCl4> CHCl3> CH2Cl2> CH3Cl
5.关于丙烯的描述正确的是(  )
A.电子式为: B.最多有7个原子共面
C.与1,3-丁二烯是同系物 D.不能发生取代反应
6.关于化合物2-苯基丙烯( ),下列说法正确的是(  )
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B.分子中所有原子共平面
C.可以发生加成聚合反应 D.最多能与4molBr2发生加成反应
7.某有机高聚物的结构片段如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该有机高聚物的实验式为
B.该有机高聚物中含有极性键、非极性键和氢键三种化学键
C.因分子中含有酰胺基,所以该有机聚合物属于多肽
D.该有机高聚物由两种单体加聚而成
8.甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。旧法合成的反应是① ;② ;新法合成的反应是③ ≡ 。下列说法正确的是(  )
A.反应①是加成反应,且产物中含有两种官能团
B.反应②中的 是 (乙二醇)的同系物
C.反应①②③中没有污染物生成,均符合绿色化学和原子经济性
D.1mol甲基丙烯酸甲酯最多能与2mol H2反应
9.中国工程院院士李兰娟团队发现,阿比朵尔对2019-nCoV具有一定的抑制作用,其结构简式如图所示,下面有关该化合物的说法错误的是(  )
A.含氧官能团有2种 B.能使酸性KMnO4溶液褪色
C.能与碱溶液反应生成盐 D.1 mol该分子最多与8 mol H2反应
10.1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗8mol氧气。该烷烃在光照条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯代物。该烷烃的结构简式是(  )
A. B.
C. D.
11.下列对实验事实的解释不正确的是(  )
实验事实 解释
A 甲苯能使酸性溶液褪色但苯不能 甲基使苯环活化
B 甲苯生成邻硝基甲苯比苯生成硝基苯所需温度低 甲基使苯环上的部分H活化
C 苯酚能和浓溴水反应产生白色沉淀但苯不能 羟基使苯环上的部分H活化
D 常温下与NaOH反应的程度苯酚大于环己醇 苯环使羟基的键极性增强
A.A B.B C.C D.D
12.关于化学与生活、化学与生产,下列说法正确的是(  )
A.将煤气化和液化,可得到清洁的燃料和化工原料,上述两个变化均为物理变化
B.袁隆平院士研制种植的海水稻的大米中含有淀粉、蛋白质、脂肪等,上述物质都是高分子化合物
C.“祝融号”火星车成功在火星表面着陆,其太阳能电池的材料是二氧化硅
D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜
13.苯分子中碳原子间的化学键是一种介于C﹣C和C═C之间的特殊共价键.下列关于苯的性质叙述中不正确的是(  )
A.能与溴水反应而使溴水褪色
B.能与H2发生加成反应
C.能与浓硫酸、浓硝酸发生取代反应
D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
14.实验室用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列说法正确的是(  )
A.试管中发生了取代反应,试管内壁上有油珠产生
B.反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,说明生成的一氯甲烷具有酸性
C.甲烷和反应后的产物有4种
D.和完全反应后液面上升,液体充满试管
15.下列说法错误的是(  )
A.胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药(波尔多液)
B.乙炔是一种植物生成调节剂,可用于催熟果实
C.放射性同位素释放的射线可以用来育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
D.碳酸氢钠受热分解产生大量气体,可用作加工馒头、面包等膨松剂
16.下列物质中不能用来区分乙酸、乙醇、苯的是(  )
A.金属钠 B.溴水
C.碳酸钠溶液 D.紫色石蕊溶液
二、综合题
17.
(1)正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是   。
(2)乙烯与加成,乙烯使酸性溶液褪色的原因是   ,工业上制取乙醇的化学方程式是   。
(3)将下端绕成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰上灼烧,铜丝表面会变黑。反应的化学方程式为   ;将表面变黑的铜丝灼烧后立即插入盛有无水乙醇的试管中,可以看到乙醇沸腾,铜丝表面恢复红亮。反应的化学方程式为   ;上述实验操作反复几次后,可以闻到有刺激性气味的物质生成。反应的总的化学方程式为   。铜是该反应的   ,原因是   。
18.已知A是石油化学工业重要的基本原料,相对分子量为28,在一定条件下能发生如下图的转化关系,已知F是一种高分子化合物。
请回答:
(1)有机物B的结构简式是   。
(2)有机物D中的官能团名称是   。
(3)有机物A与D在一定条件下发生加成反应生成E的化学方程式   。
(4)下列说法正确的是____。
A.F能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.B可以直接与酸性高锰酸钾溶液反应生成D
C.A生成B与C生成D的反应类型相同
D.D能使石蕊试液变红
19.乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于生产聚乙烯和氯乙烯。工业上利用乙烷为原料,通过如下反应Ⅰ或反应Ⅱ制得乙烯。回答下列问题:
反应Ⅰ:乙烷直接脱氢的原理:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1
(1)已知C2H6、C2H4、H2的燃烧热△H分别为-1560 kJ/mol、-1411 kJ/mol和-286 kJ/mol,则乙烯脱氢的反应△H1为   kJ/mol。
(2)科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应,其部分历程如下图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态):
此部分历程中最大的活化能Ea=   kJ/mol,该步骤的反应方程式为   。
(3)在压强恒为p的条件下,n(N2):n(C2H6)分别为a、b、c时,乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图2所示,则a、b、c的大小关系为   ;当n(N2):n(C2H6)=1,温度为973 K时,乙烷的转化率为50%,则反应的Kp=   。
反应Ⅱ:CO2氧化乙烷制脱氢的原理C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
(4)有研究表明CrO3催化CO2氧化乙烷制乙烯的机理可分为两步,其中第一步反应为3C2H6+2CrO33C2H4+Cr2O3+3H2O,则第二步反应为   。
(5)已知CO2氧化乙烷脱氢容易发生副反应:C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2O(g),当n(CO2):n(C2H6)=1:1投料,在923 K和保持总压恒定的条件下,研究催化剂X对“CO2氧化C2H6制C2H4”的影响,所得实验数据如下表:
催化剂 C2H6的转化率 CO2的转化率 C2H4的转化率
X 19.0% 37.6% 3.3%
结合具体反应分析,在催化剂X作用下,CO2氧化C2H6的主要产物是   。若想提高C2H4的产率,应当   。
20.丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
(1)由丙烯生成有机物B的化学反应的类型是   。
(2)有机物A与Na反应的化学方程式为   。
(3)有机物B中含有的官能团是   (填名称),A与B反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式是   ,该反应的类型是   。
(4)久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请用化学方程式表示上述聚合过程   
(5)根据丙烯酸的结构判断,丙烯酸可能发生的反应有____(填正确答案标号)。
①中和反应 ②取代反应 ③加成反应 ④氧化反应
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
21.有4种无色液态物质:
①1 己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]、
②己烷[CH3(CH2)4CH3]、
③苯( )、
④甲苯( ),
请回答下列问题:
(1)不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但在铁屑作用下能与液溴反应的是   (写编号),生成的有机物是   ,反应的化学方程式为   。此反应属于   反应。
(2)能与溴水和酸性KMnO4溶液反应的是   (写编号),与溴水反应的化学方程式是   ,此反应属于   反应。
(3)不能与Br2水反应但能与酸性KMnO4溶液反应的是   (写编号)。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 分子中只有一种等效氢原子,其一氯代物只有1种,故A符合题意;
B. 分子中有2种等效氢原子,其一氯代物有2种,故B不符合题意;
C.CH3CH2CH2CH3分子中有2种等效氢原子,其一氯代物有2种,故C不符合题意;
D. 分子中含有4种等效氢原子,其一氯代物有4种,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃,说明该烷烃分子中所有的氢原子为等效氢原子,其一氯代物不存在同分异构体,据此进行判断。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.
,前者为对甲基苯酚,后者为苯酚,二者均是酚类,结构相似,组成上相差1个CH2,互为同系物,故A符合题意;
B. ,前者为苯酚,后者为苯甲醇,二者的结构不相似,不属于同系物,故B不符合题意;
C.HCOOC2H5与CH3COOCH3,前者为甲酸乙酯,后者为乙酸甲酯,二者的结构相似,分子式相同,属于同分异构体,故C不符合题意;
D. CH3-CH=CH2与 ,前者为丙烯,后者为环丁烷,二者结构不相似,不属于同系物,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 互为同系物 :必须为同一类物质,分子组成相差一个或若干个CH2原子团。
B.分别为苯酚和苯甲醇,不是同类物质。
C.没有相差一个或若干个CH2原子团。
D.选项不是同类物质。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 苯环上6个C与6个H共平面,不符合题意;
B. 乙烯分子结构中2个C与4个H共平面,不符合题意;
C. 乙炔分子结构中4个原子在一直线上,肯定共平面,不符合题意;
D. 乙烷分子中有2个碳原子与6个氢原子,其中最多有4个原子共平面,符合题意。
故答案为:D
【分析】根据苯、乙烯、乙炔和乙烷的分子结构判断所有原子的共平面问题即可.
4.【答案】B
【解析】【解答】A、Cl的价电子排布式为3s23p5,其中p能级电子未满,则形成的共价键为p能级之间的未成对电子,即p-pσ键,A正确;
B、CH3Cl中,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,B正确;
C、CH4和Cl2发生反应,生成CH3Cl和HCl,甲烷中的氢原子和氯气中的氯原子交换位置,为取代反应,C错误;
D、有机分子中,随着碳原子个数的增加、卤族原子增加,熔沸点增大,D错误;
故答案为:B
【分析】A、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;
B、正电中心和负电中心不重合,为极性分子,若重合,则为非极性分子;
C、取代反应的特点是分子之间交换原子或基团;
D、有机分子中,随着碳原子个数的增加、卤族原子增加,熔沸点增大。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.正确的电子式为: ,A项不符合题意;
B.丙烯分子中存在碳碳双键,双键碳原子及与双键碳原子直接相连的原子共平面,分子中的甲基中最多有一个原子在碳碳双键的平面上,故丙烯中最多有7个原子共面,B项符合题意;
C.1,3-丁二烯分子式为C4H6。丙烯的分子式为C3H6。不符合同系物的定义,C项不符合题意;
D.丙烯分子中含有甲基、碳碳双键,可以发生取代反应、加成反应和氧化反应等,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.丙烯分子中存在碳碳双键,电子式中未体现出
B.与双键连接的原子共面,与一个双键碳原子连接的甲基中的碳是sp3杂化,最多三个原子共面
C.同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或若干个-CH2原子团的有机化合物
D.丙烯含有双键,可加成、取代、氧化等反应
6.【答案】C
【解析】【解答】A. 含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,故A不符合题意;
B. 苯分子中所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子为正四面体结构,有3个原子共平面,该分子中甲基具有甲烷结构特点,所以该分子中所有原子不能共平面,故B不符合题意;
C. 含有碳碳双键,可发生加成聚合反应,故C符合题意;
D. 只有碳碳双键与溴发生加成反应,1mol该物质最多能与1molBr2发生加成反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据结构式即可写出分子式,同时也可以确定官能团,含有双键可以发生加成加聚反应。可以使高锰酸钾和溴水褪色,含有饱和碳原子,所有原子不可共面,最多和1mol溴加成
7.【答案】A
【解析】【解答】A.根据分析可知,该有机高聚物的化学式为(C3H5NO)n ,实验式为C3H5NO,A项符合题意;
B.该有机高聚物中含有C-H、N-H、C=O极性键、C-C非极性键两种化学键,同时还含有氢键,但氢键不属于化学键,B项不符合题意;
C.虽然分子中含有酰胺基,但酰胺基之间没有脱水成肽,所以该有机聚合物不属于多肽,C项不符合题意;
D.根据分析可知.该有机高聚物由一种单体加聚而成的,D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.实验式用元素符号表示化合物分子中元素的种类和各元素原子个数的最简整数比的式子;
B.氢键不属于化学键;
C.酰胺基之间没有脱水成肽;
D.该有机高聚物是CH2=CH-CONH2通过加聚反应生成的。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.根据反应物和产物的特征,可知故该反应属于加成反应,且生成物含官能团:羟基、氰基,故A符合题意;
B.甲醇含一个羟基,乙二醇含两个羟基,二者结构不同,不是同系物,故B不符合题意;
C.反应②中有副产物 生成,原子利用率未达到100%,故C不符合题意;
D.甲基丙烯酸甲酯中只有碳碳双键和氢气发生加成反应,故1mol甲基丙烯酸甲酯最多能与1mol H2反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B、同系物:结构相似,分子式相差若干个-CH2-
C、反应②中由副产物,硫酸氢氨
D、1mol 甲基丙烯酸甲酯 只能与1mol氢气加成。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.根据物质结构简式可知,该化合物的含氧官能团有酚羟基、酯基2种,A不符合题意;
B.该物质含有酚羟基,因此能够被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,B不符合题意;
C.该物质分子中含有酯基,能够在碱性条件下发生水解反应产生羧酸的盐,C不符合题意;
D.该物质含有的2个苯环和1个碳碳双键可以与H2发生加成反应。1个苯环消耗3个H2,1个碳碳双键消耗1个H2,故1 mol该分子最多与7 mol H2反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.含氧官能团为羟基和酯基;
B.含有酚羟基和碳碳双键,都可被酸性高锰酸钾溶液氧化;
C.含有酚羟基,具有弱酸性,可与氢氧化钠溶液反应生成盐;
D.能与氢气发生加成反应的为苯环、碳碳双键,则1mol该分子最多与7mol H2反应。
10.【答案】B
【解析】【解答】设该烃的化学式为CxHy,由燃烧通式知x+=8,由此可以排除A、D;B、C的分子式均为C5H12,符合x+=8,B戊烷一氯代物有三种,C异戊烷一氯代物有四种。
故答案为:B。
【分析】根据烃CxHy燃烧的通式可知,消耗氧气的物质的量为x+,由此计算。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能,是因为苯环让甲基活化,容易被酸性 溶液氧化,A符合题意;
B.甲苯生成邻硝基甲苯比苯生成硝基苯所需温度低,是因为甲基使苯环邻位、对位上的H活化,容易被取代,B不符合题意;
C.苯酚能与浓溴水生成白色沉淀但苯不行,是因为羟基使苯环的邻位、对位上的H活化,容易被取代,C不符合题意;
D.苯酚能与NaOH溶液反应生成苯酚钠,而环己醇不行,是因为苯环使O-H键极性增强,容易断裂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.苯环让甲基活化,容易被酸性 溶液氧化;
B.甲基使苯环邻位、对位上的H活化,容易被取代;
C.羟基使苯环的邻位、对位上的H活化,容易被取代;
D.苯环使O-H键极性增强,容易断裂。
12.【答案】D
【解析】【解答】A.煤的气化是将煤和水蒸气反应得到气体燃料CO和H2,煤的液化有直接液化和间接液化,直接液化是将煤和氢气反应得到液体燃料,间接液化是先将煤气化,然后再利用得到的CO和H2合成甲醇等有机物,上述两个变化均为化学变化,故A不符合题意;
B.淀粉、蛋白质是高分子,脂肪不是高分子,故B不符合题意;
C.太阳能电池的材料是硅,故C不符合题意;
D.乙烯是植物生长调节剂,高锰酸钾溶液能吸收乙烯,用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯,可实现水果保鲜,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.煤的气化和液化均是化学变化
B.淀粉和蛋白质均是高分子,脂肪主要是高级脂肪酸甘油酯是小分子化合物
C.二氧化硅是光导纤维的额主要材料
D.高锰酸钾具有氧化性可将乙烯氧化
13.【答案】A
【解析】【解答】解:A、苯分子中不含碳碳双键,苯不能和溴水反应褪色,但能发生萃取褪色,故A错误;
B、苯和氢气在一定条件下可以发生加成反应生成环己烷,故B正确;
C、苯和浓硝酸、浓硫酸加热发生取代反应生成硝基苯,和浓硫酸加热发生取代反应生成苯磺酸,故C正确;
D、苯分子中不含碳碳双键,是一种介于C﹣C和C═C之间的特殊共价键,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
故选A.
【分析】A、苯分子中不含碳碳双键,苯不能和溴水反应;
B、苯和氢气在一定条件下可以发生加成反应;
C、苯和浓硝酸、浓硫酸加热发生取代反应;
D、苯分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
14.【答案】A
【解析】【解答】A.甲烷与氯气发生取代反应,生成油状有机物,A选项是正确的;
B. 反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变 红,是因为生成了HCl,不是 一氯甲烷具有酸性 ,B选项是错误的;
C.甲烷和氯气反应后的产物是5种,C选项是错误的;
D. :和完全反应后液面上升,但液体不会充满试管,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.甲烷与氯气发生取代反应,生成油状有机物;
B.反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变 红,是因为生成了HCl,不是 一氯甲烷具有酸性 ;
C.反应方程式:CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl,所以产物一共有5种;
D.反应产物中CH3Cl是不溶于水的气体,所以 完全反应后液面上升 ,不会充满试管。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.农药波尔多液是一种常用的杀菌剂,常用配方为硫酸铜、熟石灰、水,三者按一定质量比混合产生的波尔多液,结合酸性物质释放出Cu2+,Cu2+能使菌体蛋白质变性,A不符合题意;
B.乙烯是一种植物生成调节剂,可用于催熟果实,乙炔气体没有该性质,B符合题意;
C.放射性同位素可以作为辐射育种,根据生物体内的DNA承载着物种的遗传密码,DNA在射线作用下可能会发生突变,通过射线照射可以使种子发生变异,培育出新的优良品种;也可以根据放射性同位素能放出γ射线的贯穿本领很强,用来检查金属内部有没有砂眼或裂纹,即进行金属探伤;在临床医学上用于疾病的诊断和治疗,即我们常说的”放疗”,C不符合题意;
D.碳酸氢钠不稳定,受热分解产生大量气体,能够使面团松软,因此可用作加工馒头、面包等膨松剂,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.农业上用硫酸铜和石灰乳等配成具有杀菌作用的波尔多液;
B.乙烯是一种植物生长调节剂;
C.DNA在射线作用下可能会发生突变,通过射线照射可以使种子发生变异,培育出新的优良品种;
D.碳酸氢钠受热分解长生碳酸钠、水、CO2,可用作加工馒头、面包等,是发酵粉的主要成分。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.乙酸和乙醇都能与金属钠反应生成氢气,但乙酸反应更剧烈,苯与钠不反应,故A不符合题意;
B.乙酸和乙醇与水混溶,加入溴水不能区别乙酸和乙醇,故B符合题意;
C.乙酸具有酸性,与碳酸钠反应生成二氧化碳,溶液中有气体产生,乙醇与水溶液混溶,苯不溶于水溶液,三者现象各不相同,可鉴别,故C不符合题意;
D.乙酸具有酸性,紫色石蕊试液变红,乙醇与水混溶,无现象,苯不溶于水,萃取石蕊,紫色层在上层,可鉴别,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】注意金属钠与苯不反应,苯与碳酸钠溶液混合能够出现分层,紫色石蕊试液与苯混合出现分层。
17.【答案】(1)分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同
(2)乙烯含有碳碳双键;
(3);;;催化剂;铜参与了反应,但在反应前后其质量不变
【解析】【解答】(1)正丁烷与异丁烷分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同,故二者互为同分异构体;
(2)乙烯中含有碳碳双键,能使酸性溶液褪色;工业上,利用乙烯和水发生加成反应制取乙醇,化学方程式为;
(3)将下端绕成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰上灼烧,铜丝表面会变黑,是铜被氧化为氧化铜,化学方程式为;将表面变黑的铜丝灼烧后立即插入盛有无水乙醇的试管中,可以看到乙醇沸腾,铜丝表面恢复红亮,是乙醇的催化氧化,将氧化铜还原为铜,化学方程式为;反应的总的化学方程式为;铜参与了反应,但在反应前后其质量不变,故铜是该反应的催化剂。
【分析】(1)同分异构体的特点是:①分子式相同;②结构不同的化合物。
(2)乙烯具有还原性,酸性高锰酸钾具有氧化性,二者能发生氧化还原反应;工业上常用乙烯与水反应制取乙醇,注意反应条件的书写。
(3)铜与氧气在一定条件下反应得到黑色的氧化铜;乙醇具有还原性,能将氧化铜还原为铜。
18.【答案】(1)
(2)羧基
(3)
(4)B;D
【解析】【解答】乙烯是石油化学工业重要的基本原料, 且相对分子量为28 ,故A为乙烯,乙烯在催化剂的条件下发生加聚反应生成聚乙烯,即F;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙酮,乙酮氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
(1)有机物B为乙醇,结构简式为 。
(2)有机物D为乙酸,含有的官能团名称是羧基。
(3)乙烯与乙酸在催化剂作用下生成乙酸乙酯,反应前有碳碳双键,反应后无碳碳双键,则反应为加成反应。 化学方程式为 。
(4)A:聚乙烯分子内无碳碳双键,不能与溴发生加成反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A不符合题意;
B:乙醇可以被酸性高锰酸钾溶液直接氧化为乙酸,故B符合题意;
C:乙烯转化为乙醇的反应是加成反应,乙酮转化为乙酸的反应是氧化反应,反应类型不同,故C不符合题意;
D:乙酸显酸性,能使石蕊试液变红,故D符合题意;
故答案为:BD
【分析】解题关键是推断出A为乙烯,乙烯由于含有碳碳双键,可以发生加成反应和加聚反应,推断出B为乙醇,F为一种高分子化合物,F为聚乙烯;乙醇可以分步氧化成乙酮、乙酸,也可以直接被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,乙醇与乙酸在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯。
19.【答案】(1)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+137 kJ/mol
(2)47.61;=+
(3)a>b>c;
(4)Cr2O3(s)+3CO2(g)=2CrO3(s) +3CO(g)
(5)CO;选择性膜吸收C2H4,促进反应II正向进行
【解析】【解答】(1)根据C2H6、C2H4、H2的燃烧热△H分别为-1560 kJ/mol、-1411kJ/mol和-286 kJ/mol,可得热化学方程式为:①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1560 kJ/mol;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411 kJ/mol;③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ/mol;根据盖斯定律,将热化学方程式①-②-③,整理可得乙烷转化为乙烯的热化学方程式为:C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+137 kJ/mol;
(2)由图可知:该反应过程的最大活化能Ea为:33.59 kJ/mol-(-12.02 kJ/mol)=47.61 kJ/mol;该步骤的反应方程式为:=+;
(3)反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的正反应是气体体积增大的反应,在总压强恒为p的条件下,n(N2):n(C2H6)的比值越大,其中含有的n(C2H6)就越小。相当于减小体系的压强,化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动,导致乙烷的平衡转化率增大。根据图示可知乙烷的转化率:a>b>c,则a、b、c的大小关系为:a>b>c;
当n(N2):n(C2H6)=1,假设n(N2)=n(C2H6)=a mol,在温度为973 K时,乙烷的转化率为50%,则平衡时n(C2H6)=n(C2H4)=n(H2)=0.5a mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=a mol+0.5a mol+0.5a mol+0.5a mol=2.5a mol,p(C2H6)=;n(C2H4)=n(H2)=,则该反应的压强平衡常数Kp=;
(4)已知CO2氧化乙烷制脱氢的原理C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g),有研究表明CrO3催化CO2氧化乙烷制乙烯的机理可分为两步,其中第一步反应为3C2H6+2CrO33C2H4+Cr2O3+3H2O,根据盖斯定律,将总反应式扩大3倍,减去第一步反应式可得第二步反应为Cr2O3(s)+3CO2(g)=2CrO3(s) +3CO(g);
(5)①由题中信息及表中数据可知,尽管CO2和C2H6按物质的量之比1:1投料,但是C2H4的产率远远小于C2H6的转化率;CO2的转化率高于C2H6,说明在催化剂X的作用下,除了发生反应II,还发生了副反应:C2H6(g)+2CO2(g)=4CO(g)+3H2(g),并且该反应为主反应,这也说明催化剂X有利于提高副反应速率,即CO2氧化C2H6的主要产物是CO;若要提高C2H4的产率,应当使用选择性膜吸收C2H4,促使反应II正向进行,从而可提高C2H4的产率;
【分析】(1)盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(2)活化能最大即看曲线上升过程中差值最大的一段;
(3)减小体系的压强,化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动;
(4)第一步反应+第二步反应=总反应;
(5)若要提高C2H4的产率,应当使用选择性膜吸收C2H4,促使反应II正向进行,从而可提高C2H4的产率。
20.【答案】(1)氧化反应
(2)2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
(3)羧基、碳碳双键;CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;酯化反应(取代反应)
(4)nCH2=CHCOOCH2CH3
(5)D
【解析】【解答】(1)丙烯与氧气反应得到丙烯酸的过程属于氧化反应;
(2)乙醇与钠反应: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑ ;
(3)B是丙烯酸,其中的官能团包括碳碳双键和羧基;乙醇与丙稀酸生成丙烯酸乙酯的反应属于酯化反应,方程式为: CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O ;
(4)丙烯酸因为具有碳碳双键,属于不饱和碳碳键,可以发生加聚反应: nCH2=CHCOOCH2CH3 ;
(5) 丙烯酸 的官能团是碳碳双键和羧基,可以发生中和反应、取代反应、加成反应以及氧化反应。D选项符合题意。故答案为:D。
【分析】(1)氧气氧化丙烯生成丙烯酸;
(2)乙醇与钠反应得到氢气的反应属于置换反应;
(3)羧酸提供-OH,醇提供H生成酯类的反应属于酯化反应;
(4)加聚反应即加成聚合反应,一些含有不饱和键(双键、三键、共轭双键)的化合物或环状低分子化合物,在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连大分子的反应就是加聚反应;
(5)羧基可以发生酯化反应,酯化反应就是取代反应;羧基还可以发生中和反应,因为可以电离出H+;碳碳双键具有不饱和性,可以发生加成反应,也可以发生氧化反应。
21.【答案】(1)③;;;取代
(2)①;CH3(CH2)3CH=CH2+Br2→ ;加成
(3)④
【解析】【解答】小题1、苯不
能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化,但一定条件下能与液溴取代,
小题2、己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]:碳碳双键的性质: 能与溴水加成和被酸性KMnO4溶液反应氧化CH3(CH2)3CH=CH2+Br2→
小题3、苯的同系物甲苯的性质:同苯环不与溴水加成,但取代基甲基易被酸性KMnO4溶液成羧基
【分析】
首先要分析出这些有机物的官能团及典型性质,再根据小题条件解题。
①1 己烯[CH3(CH2)3CH=CH2]:碳碳双键的性质: 能与溴水加成和被酸性KMnO4溶液反应氧化
②己烷[CH3(CH2)4CH3]、烷烃的性质:不能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化
③苯( )、:苯的特性:不能与溴水加成和不被酸性KMnO4溶液反应氧化,但一定条件下能与液溴取代,与氢气加成
④甲苯( ),苯的同系物甲苯的性质:同苯环不与溴水加成,但取代基甲基易被酸性KMnO4溶液成羧基