2025人教版高中化学必修三有机化合物的结构特点分层训练练习题（含解析）

2025人教版高中化学必修三有机化合物的结构特点分层训练练习题
基础训练
1．下列各组物质互为同分异构体的是
A．金刚石和石墨 B．和
C．和 D．和
2．利用分类法探究有机物的性质，可以形成知识体系，提高学习效率。下列有关分类的说法正确的是
A．CH2=CH2、属于脂肪烃
B．属于环烷烃
C．化合物与苯互为同系物
D．化合物所含官能团为羧基
3．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是
A．　醛类　 B．　酚类　-OH
C．　醛类　 D．CH3COOH　羧酸类　
4．下列物质分类错误的是
类别 A．酚 B．醚
物质
类别 C．酯 D．羧酸
物质
A．A B．B C．C D．D
5．一种具有广谱抗菌活性的有机物的结构简式如图所示，此有机化合物属于
①烯烃；②多官能团有机化合物；③芳香烃；④烃的衍生物；⑤酸性物质；⑥芳香族化合物
A．①②③④⑥ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．①③⑤
6．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是
A．分子中有2个手性碳原子
B．此有机物按碳骨架分类属于脂肪烃的衍生物
C．莽草酸的分子式为C7H4O5
D．分子中有三种官能团
7．化合物Z是合成治疗急性淋巴细胞白血病药物的重要中间体，可由如图所示反应制得：
下列说法正确的是
A．Y分子中处于同一平面上的原子数最多有12个
B．X与足量反应的生成物中含有2个手性碳原子
C．X、Z均含有三种官能团
D．Z在一定条件下能发生水解反应
8．着色剂为使食品着色的物质，可增加对食品的嗜好及刺激食欲。红斑素、红曲素是常用于糖果、雪糕等食品的着色剂的主要成分，结构如图所示。下列说法不正确的是
A．红曲素环上的碳原子存在两种杂化方式
B．红曲素环上存在3个手性碳原子
C．红斑素中含有醚键、酮羰基、酯基这三种含氧官能团
D．红斑素和红曲素所含官能团种类不完全相同
9．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A．a代表2-甲基丙烷
B．b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C．b、c的一氯代物均为2种
D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应
10．有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A．能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B．i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C．推测i转变为ii的过程中，只发生了加成反应
D．该条件下还可能生成
11．（多选）是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，分子结构如图。下列说法正确的是
A．该有机化合物的分子式为
B．该有机化合物含有三种官能团
C．该物质不属于芳香族化合物
D．该有机化合物可属于羧酸类
12．（多选）判断下列反应中属于加成反应的是
A．CH3CH=CH2+Cl2CH2ClCH=CH2+HCl
B．CH2=CH2+H2OC2H5OH
C．CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH
D．CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2+H2O
13．（多选）水杨酸( )是制备阿司匹林( )的原料，水杨酸的结构修饰经历了数百年，由阿司匹林再到长效缓释阿司匹林，大幅提升了治疗效果。一种制备水杨酸的流程如图所示，下列说法正确的是

X
A．1 mol水杨酸最多能与1 mol 反应
B．步骤②反应为加成反应
C．1 mol阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时，最多可消耗2 mol NaOH
D．苯环上取代基与X相同的X的同分异构体有9种
14．完成下列问题
(1)已知丙酮[CH3COCH3]键线式可表示为，则分子式： 。
(2)中含有的官能团的名称为 。
(3)发生加聚反应的产物是 。
(4)M是氮杂氟硼二吡咯类物质，常用作光敏剂，其结构如图。
已知虚线框内五元环结构类似苯，存在五中心六电子离域大键，则虚线框中氮元素采用杂化方式为 ，M中存在的微粒间作用力有 (填标号)。
A．共价键 B．离子键 C．氢键 D．配位键
(5)GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。
已知图1中A原子的坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为 ；若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个原子间的最小距离为 (列出计算式即可)；稀磁性半导体材料中、的原子个数比为 。
15．（1）将下列符合要求的组别字母填入相应位置
A．O2和O3B．和C．CH3CH2CH2CH3和
D．E．CH3CH2CH2CH3和
① 组两种微粒互为同位素；
② 组两种物质互为同素异形体；
③ 组两种物质属于同系物；
④ 组两物质互为同分异构体；
⑤ 组两物质是同一物质。
（2）一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，则1min内，B的平均反应速率为 ，X为 ，若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度 0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）。
提升训练
1．下列有机化合物属于链状化合物，且含有两种官能团的是
A． B．
C．BrCH2CH2CH2Br D．
2．生活中常用的香料含有较多的芳香族化合物，肉桂醇和肉桂醛就是其中两种，它们的结构如图所示：
关于两者的说法中，错误的是
A．肉桂醇的分子式是C9H8O，肉桂醛的分子式是C9H10O
B．肉桂醇和肉桂醛分别与酸性高锰酸钾溶液反应，反应的实验现象相同
C．两者分子中所有碳原子都可能共平面
D．两者分别与溴化氢发生加成反应生成产物均为两种
3．卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂，以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关乙基、溴乙烷和邻二氯苯的说法正确的是
A．乙基带有一个单位负电荷 B．溴乙烷属于饱和烃
C．邻二氯苯分子中所有原子共平面 D．溴乙烷和邻二氯苯属于同系物
4．随着疫情的全面开放，连花清瘟胶囊成为热销品，其有效成分绿原酸的结构简式如图所示。绿原酸分子中含有的官能团有
A．羟基、羧基、酯基和苯环 B．羟基、酮羰基、酯基和碳碳双键
C．羧基、醚键、酯基和碳碳双键 D．羟基、羧基、酯基和碳碳双键
5．下列叙述正确的是
A．水分子的比例模型：
B．聚乙炔的结构简式：
C．的空间结构：平面三角形
D．的名称：2-甲基-2-丁烯
6．下列说法正确的是
A．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
B．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上
C．中所有碳原子可能都处于同一平面
D．化合物(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面
7．设阿伏伽德罗常数的值为NA，下列说法不正确的是
A．100mL0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液与足量草酸溶液反应转移电子数为0.05NA
B．34g呋喃()中含有的极性键数目为3NA
C．1.12L乙烷和丙烯的混合气体中所含C-H键数为0.3NA
D．6.4gS2和S8的混合物中所含的电子数为3.2NA
8．瑞格列奈是新型非磺酰脲类短效口服促胰岛素分泌降糖药，其结构简式如图所示。下列关于瑞格列奈的表述正确的是
A．该物质具有4种含氧官能团
B．分子中含有2个手性碳原子
C．该物质中碳原子的杂化方式有、
D．1mol该物质最多可以与8mol发生加成反应
9．氯霉素曾用作广谱抗菌药，X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA
B．1molX中含有的C－C键数为9NA
C．1molX中O原子上的孤电子对数为2NA
D．1mol基态Br原子的价层电子数为5NA
10．近年来，我国化学家发现了一些新型的有机试剂，如氟化试剂CpFluors系列。下图是CpFluors-2的结构，有关说法正确的是
A．含有2个饱和碳原子
B．存在对映异构
C．与H2按1：11加成后，该分子不饱和度为4
D．能发生水解反应
11．（多选）氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A．该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
B．该分子的分子式为
C．键的极性大小：
D．第一电离能：
12．（多选）茴香醛可用于香料的配制和有机合成，其中间茴香醛的结构简式如图所示。下列关于茴香醛的说法正确的是
A．其分子式是C8H8O2
B．分子中π键与σ键数目之比为2：9
C．分子中所有碳原子可能共平面
D．对茴香醛中含有3种不同化学环境的氢原子
13．（多选）柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析不正确的是
A．柠檬烯可以和发生加成反应
B．它的分子中所有碳原子一定在同一平面上
C．它和丁基苯()互为同分异构体
D．一定条件下，它分别可以发生加成、氧化、加聚等反应
14．资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
吸收剂X能吸收的原因是 ；“解吸”的条件是 。
(2)与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图所示。Y为五元环状化合物，Y的结构简式为 ；N原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷中“”上的碳原子，而不是“CH”上的碳原子，原因是 。
(3)高活性催化剂的主要成分为。该催化剂中铜的氧化物晶胞投影如图所示(沿x轴，y轴和z轴的投影都相同)。请在图上相应位置补全该晶胞图，晶胞内部距离最近的原子之间请用虚线相连接。
(4)通过电催化还原可转化为有机物。以0.1的溶液为电解质溶液，将通入Cu基催化剂的电极材料上(Cu是催化剂的活性位点)，相同条件下，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示。
①当电压为时，生成的电极反应式为 。
②为了降低的法拉第效率，可以采取的措施为 。
③生成的中间产物CO中C原子与Cu之间存在强烈的相互作用，该作用力为 。
④电压从增大到时，电流减小的可能原因是 。
15．的有效化利用，可以实现碳达峰和碳中和的目标。
(1)催化合成聚碳酸酯。常温常压下，某些催化剂可以催化、环氧化物类有机物等物质共聚合成多种基聚碳酸酯。
①和催化反应可以生成聚碳酸酯，同时还会生成一种分子式为的五元环状结构副产物，其结构式可表示为 。
②CuO可以用作合成聚碳酸酯的催化剂，热分解可制备CuO。与热分解制备的CuO相比，热分解制备的CuO具有更好的催化性能，其原因是 。
(2)催化加氢制备甲醇。在密闭容器中，8MPa、时，在催化剂作用下测得平衡时容器中、、的物质的量分数随温度变化情况如图所示。
与主要发生下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
随着温度的升高，的物质的量分数几乎不变的原因是 。
(3)电催化还原制备HCHO。电催化还原装置如图所示。
①阴极生成HCHO的电极反应式为 。电解过程中还可能得到一种新的气体物质为 。
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开，其作用除了可以维持两室的电荷平衡外，还有 。
(4)电催化还原制备、等烃。纳米材料内部的孔通道数量与纳米材料的粒子粒径成正比。在相同条件下，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE\%)随催化剂粒径大小的关系如图所示。
，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。随着催化剂粒径不断增大，碳氢化合物的法拉第效率逐渐升高的原因是 。
参考答案
基础训练
1．下列各组物质互为同分异构体的是
A．金刚石和石墨 B．和
C．和 D．和
【答案】D
【详解】A．金刚石和石墨是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，互为同素异形体，A不符合；
B．和是质子数相同、中子数不同的2种核素，互为同位素，B不符合；
C．和结构相似、通式相同、相差2个CH2原子团，互为同系物，C不符合；
D．和分子式相同，但结构不同，二者互为同分异构体，D符合；
选D。
2．利用分类法探究有机物的性质，可以形成知识体系，提高学习效率。下列有关分类的说法正确的是
A．CH2=CH2、属于脂肪烃
B．属于环烷烃
C．化合物与苯互为同系物
D．化合物所含官能团为羧基
【答案】B
【详解】
A．CH2=CH2属于脂肪烃，属于芳香烃，A错误；
B．只由碳和氢元素组成，含有环己烷，属于环烷烃，B正确；
C．苯的同系物是指含有一个苯环且侧链均为链状烷基的化合物，故化合物不是苯的同系物，C错误；
D．化合物所含官能团为酯基、醛基，D错误；
故选B。
3．下列各项有机化合物的分类方法及所含官能团都正确的是
A．　醛类　 B．　酚类　-OH
C．　醛类　 D．CH3COOH　羧酸类　
【答案】D
【详解】
A．中官能团为醛基，为醛类物质，官能团结构简式为：—CHO，故A错误；
B．中官能团为羟基，为醇类物质，官能团结构简式为：—OH，故B错误；
C．中官能团为酯基，为酯类物质，官能团结构简式为：，故C错误；
D．CH3COOH属于羧酸类，官能团是羧基，结构为，故D正确；
答案选D。
4．下列物质分类错误的是
类别 A．酚 B．醚
物质
类别 C．酯 D．羧酸
物质
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．羟基直接连在苯环的支链碳上，属于醇，A错误；
B．分子种含有醚键，属于醚类，B正确；
C．分子种含有酯基，属于酯类，C正确；
D．分子中含有羧基，属于羧酸，D正确；
故答案为：A。
5．一种具有广谱抗菌活性的有机物的结构简式如图所示，此有机化合物属于
①烯烃；②多官能团有机化合物；③芳香烃；④烃的衍生物；⑤酸性物质；⑥芳香族化合物
A．①②③④⑥ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．①③⑤
【答案】C
【详解】由题给的结构简式可知，有机物中虽然存在碳碳双键，但含有N、O元素，不属于烯烃，而是烃的衍生物，则①错误、④正确；含酯基、羟基、羧基、酰胺基，属于多官能团有机化合物，则②正确；含苯环，但还含N、O元素，不属于芳香烃，则③错误；含有羧基，显酸性，属于酸性物质，则⑤正确；含有苯环，属于芳香族化合物，则⑥正确；答案选C。
6．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。下列关于莽草酸的说法正确的是
A．分子中有2个手性碳原子
B．此有机物按碳骨架分类属于脂肪烃的衍生物
C．莽草酸的分子式为C7H4O5
D．分子中有三种官能团
【答案】D
【详解】A．连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，可知与羟基相连的3个碳原子为手性碳原子，故A错误；
B．按碳骨架分类属于脂环烃的衍生物，故B错误；
C．由结构可知，分子中含7个C原子、10个H原子、5个O原子，则分子式为C7H10O5，故C错误；
D．化合物中含3种官能团，分别为羟基、羧基、碳碳双键，故D正确；
答案选D。
7．化合物Z是合成治疗急性淋巴细胞白血病药物的重要中间体，可由如图所示反应制得：
下列说法正确的是
A．Y分子中处于同一平面上的原子数最多有12个
B．X与足量反应的生成物中含有2个手性碳原子
C．X、Z均含有三种官能团
D．Z在一定条件下能发生水解反应
【答案】D
【详解】A．由结构简式可知，Y分子中苯环和羰基为平面结构，由三点成面可知，分子中处于同一平面上的原子数最多有15个，A错误；
B．由结构简式可知，X与足量氢气发生加成反应生成含有3个手性碳原子的，B错误；
C．由结构简式可知，X含有硝基和氨基两种官能团，C错误；
D．由结构简式可知，Z分子中有氯原子和酰胺键，一定条件下能发生水解反应，D正确；
故选D。
8．着色剂为使食品着色的物质，可增加对食品的嗜好及刺激食欲。红斑素、红曲素是常用于糖果、雪糕等食品的着色剂的主要成分，结构如图所示。下列说法不正确的是
A．红曲素环上的碳原子存在两种杂化方式
B．红曲素环上存在3个手性碳原子
C．红斑素中含有醚键、酮羰基、酯基这三种含氧官能团
D．红斑素和红曲素所含官能团种类不完全相同
【答案】D
【详解】A．饱和碳原子为sp3，双键和酯基中碳原子为sp2，红曲素环上的碳原子存在两种杂化方式sp3和sp2，A正确；
B．连接4个不同基团的C原子为手性碳原子，红曲素环上存在3个手性碳原子，如图所示位置，，B正确；
C．由红斑素的结构可知，该结构中含有羰基、醚键、酯基这三种含氧官能团，C正确；
D．由红斑素的结构可知，该结构中含有羰基、醚键、酯基、碳碳双键四种官能团，由红曲素的结构可知，该结构中含有羰基、醚键、酯基、碳碳双键四种官能团，则红斑素和红曲素所含官能团种类完全相同，D错误；
答案选D。
9．有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A．a代表2-甲基丙烷
B．b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C．b、c的一氯代物均为2种
D．一定条件下，a、b、c均能发生取代反应
【答案】C
【详解】A．a为烷烃，根据烷烃的系统命名法，a的名称为2-甲基丙烷，A正确；
B．b分子中的2个饱和碳原子的杂化方式为sp3，2个连接碳碳双键的碳原子的杂化方式为sp2，B正确；
C．b的一氯代物为2种，c的一氯代物为1种，C错误；
D．a、b、c中均有饱和碳原子，均能发生取代反应，D正确；
故选C。
10．有机物i在碱性条件下可发生如下反应
下列说法不正确的是
A．能通过红外光谱法对i和ⅱ进行区分
B．i中酮羰基邻位甲基的 C-H键容易断键
C．推测i转变为ii的过程中，只发生了加成反应
D．该条件下还可能生成
【答案】C
【详解】A．i和ⅱ存在结构上的差异， 它们在红外光谱中的吸收峰位置和强度会有所不同，通过对比i和ⅱ的红外光谱图， 可根据吸收峰的位置和强度的差异对其进行区分，A正确；
B．受羰基的吸电子效应影响，羰基邻位甲基上的氢表现出一定酸性，C H键极性较强，易断键，B正确；
C．i转变为ii的过程中发生成环并消去了一个氧原子，推测发生了加成反应和消去反应，C错误；
D．观察到i中上下反应位点相同，呈对称结构，推测该条件下还可能生成，即碳碳双键出现在下侧，D正确；
故选C。
11．（多选）是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，分子结构如图。下列说法正确的是
A．该有机化合物的分子式为
B．该有机化合物含有三种官能团
C．该物质不属于芳香族化合物
D．该有机化合物可属于羧酸类
【答案】AD
【详解】A．由NM—3的分子结构知，其分子式为C12H10O6，A项正确；
B．该有机化合物中含有羧基、酯基、羟基、碳碳双键四种官能团，B项错误；
C．该物质中含有苯环，属于芳香族化合物，C项错误；
D．该有机化合物中含羧基，可属于羧酸类，D项正确；
答案选AD。
12．（多选）判断下列反应中属于加成反应的是
A．CH3CH=CH2+Cl2CH2ClCH=CH2+HCl
B．CH2=CH2+H2OC2H5OH
C．CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH
D．CH3CH(OH)CH3CH3CH=CH2+H2O
【答案】BC
【分析】加成反应指：有机物分子中的不饱和键断裂，不饱和原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物的反应。
【详解】A．CH3CH=CH2甲基上的氢原子被氯原子代替生成CH2ClCH=CH2，属于取代反应，A错误；
B．CH2=CH2中碳碳双键断裂，分别结合了氢原子、羟基生成C2H5OH，属于加成反应，B正确；
C．CH3CH2CHO中碳氧双键断裂，分别结合了氢原子生成CH3CH2CH2OH，属于加成反应，C正确；
D．CH3CH(OH)CH3在浓硫酸作用下，发生消去反应生成CH3CH=CH2，D错误；
故选BC。
13．（多选）水杨酸( )是制备阿司匹林( )的原料，水杨酸的结构修饰经历了数百年，由阿司匹林再到长效缓释阿司匹林，大幅提升了治疗效果。一种制备水杨酸的流程如图所示，下列说法正确的是

X
A．1 mol水杨酸最多能与1 mol 反应
B．步骤②反应为加成反应
C．1 mol阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时，最多可消耗2 mol NaOH
D．苯环上取代基与X相同的X的同分异构体有9种
【答案】AD
【详解】A．根据水杨酸的结构简式，能与反应的官能团只有，因此1 mol水杨酸能与1 mol 反应，A正确；
B．步骤②中发生取代反应引入溴原子，B错误；
C．1 mol 水解生成1 mol 、1 mol ，产物中羧基、酚羟基与氢氧化钠发生中和反应，故1 mol阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时，最多可消耗3 mol NaOH，C错误；
D．根据X的结构简式，苯环上有三个不同取代基，同分异构体应有10种，因此除X外，还应有9种，D正确；
故选AD。
14．完成下列问题
(1)已知丙酮[CH3COCH3]键线式可表示为，则分子式： 。
(2)中含有的官能团的名称为 。
(3)发生加聚反应的产物是 。
(4)M是氮杂氟硼二吡咯类物质，常用作光敏剂，其结构如图。
已知虚线框内五元环结构类似苯，存在五中心六电子离域大键，则虚线框中氮元素采用杂化方式为 ，M中存在的微粒间作用力有 (填标号)。
A．共价键 B．离子键 C．氢键 D．配位键
(5)GaAs是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图1；将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料，如图2。
已知图1中A原子的坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为 ；若GaAs晶体密度为，设为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个原子间的最小距离为 (列出计算式即可)；稀磁性半导体材料中、的原子个数比为 。
【答案】(1)C5H10O2
(2)羟基、酰胺基
(3)
(4) 杂化 AD
(5) ()
【详解】（1）
的分子式为C5H10O2；
（2）
中含有的官能团的名称为羟基、酰胺基；
（3）
发生加聚反应的产物是；
（4）虚线框内五元环结构类似苯，该环N原子价层电子数为3，杂化类型为sp2杂化，原子之间存在共价键，环上N原子与B原子之间形成配位键，故答案为AD；
（5）图1中A原子的坐标为，则B原子在x轴的，y轴的，z轴的，故分数坐标为，图1中，GaAs的相对分子质量为M，晶体密度为dg cm 3，NA表示阿伏加德罗常数的值，由图可知一个晶胞中含有Ga的个数为：个，含有As原子个数为：4个，则晶胞边长为：，由图可知晶胞中距离最近的两个As原子间距离为面对角线的一半，即 ，图2中，掺杂Mn之后，一个晶胞中含有的Mn个数为：，含有As的个数为：，故晶体中Mn、As的原子个数比为∶=5:27。
15．（1）将下列符合要求的组别字母填入相应位置
A．O2和O3B．和C．CH3CH2CH2CH3和
D．E．CH3CH2CH2CH3和
① 组两种微粒互为同位素；
② 组两种物质互为同素异形体；
③ 组两种物质属于同系物；
④ 组两物质互为同分异构体；
⑤ 组两物质是同一物质。
（2）一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，则1min内，B的平均反应速率为 ，X为 ，若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度 0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）。
【答案】 B A C E D 0.2mol/(L.min) 2 小于
【分析】（1）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素；
同素异形体：是指由同种元素组成不同性质的单质；
同系物：一般的，我们把结构相似、分子组成相差若干个CH2原子团的有机化合物互相称为同系物；同系物必须是同一类物质（含有相同且数量相等的官能团，羟基例外，酚和醇不能成为同系物，如苯酚和苯甲醇）；
同分异构体：是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物；据以上分析解答。
（2）利用“三段式”进行分析解答。随着反应的进行，反应物浓度的减小，速率减慢。
【详解】①根据以上分析可知：核电荷数相同，中子数不同的核素，和互为同位素；综上所述，本题选B。
②根据以上分析可知：由氧元素组成的不同性质的单质，O2和O3互为同分异构体；综上所述，本题选A。
③根据以上分析可知：组成相同，相差nCH2原子团，CH3CH2CH2CH3和互为同系物；综上所述，本题选C。
④根据以上分析可知：分子式一样，结构不同，CH3CH2CH2CH3和互为同分异构体；综上所述，本题选E。
⑤根据以上分析可知：均为四面体结构，为同一种物质；综上所述，本题选D。
（2）利用三段式法计算
根据以上分析可知，1min内，B的平均反应速率为V===0.2mol/(L.min)；0.2x=0.4，x=2；由题知，反应进行1min时，C的浓度为0.4mol/L，若反应继续进行至达到平衡再需1分钟，因为随着反应的进行正反应速率不断减慢，同样是历时1min生成的C的量要比前1min的少，因此，平衡时C的浓度小于0.8mol/L；综上所述，本题答案是：0.2mol/(L.min)；2；小于。
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1．下列有机化合物属于链状化合物，且含有两种官能团的是
A． B．
C．BrCH2CH2CH2Br D．
【答案】A
【详解】A．含有碳氯键和碳碳三键两种官能团，且碳骨架为链状，A项符合题意；
B．含有两种官能团，但它不是链状化合物，B项不符合题意；
C．只含有碳溴键一种官能团，C项不符合题意；
D．为环状化合物，且只含有羟基一种官能团，D项不符合题意；
故答案选A。
2．生活中常用的香料含有较多的芳香族化合物，肉桂醇和肉桂醛就是其中两种，它们的结构如图所示：
关于两者的说法中，错误的是
A．肉桂醇的分子式是C9H8O，肉桂醛的分子式是C9H10O
B．肉桂醇和肉桂醛分别与酸性高锰酸钾溶液反应，反应的实验现象相同
C．两者分子中所有碳原子都可能共平面
D．两者分别与溴化氢发生加成反应生成产物均为两种
【答案】A
【详解】A．根据结构简式可知，肉桂醇的分子式是C9H10O，肉桂醛的分子式是C9H8O，故A错误；
B．肉桂醇和肉桂醛均含有碳碳双键，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，反应的实验现象相同，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；
C．根据苯分子中12个原子共平面、乙烯分子中6个原子共平面，苯与乙烯基结构若能同面，则两者分子中所有碳原子都可能共平面，故C正确；
D．两者分别与溴化氢发生加成反应，溴原子在靠苯环近和远各一种，故生成产物均为两种，故D正确；
答案选A。
3．卤代烃广泛用于药物合成、化工生产中。溴乙烷是向有机化合物分子中引入乙基的重要试剂，以邻二氯苯为原料经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。
下列有关乙基、溴乙烷和邻二氯苯的说法正确的是
A．乙基带有一个单位负电荷 B．溴乙烷属于饱和烃
C．邻二氯苯分子中所有原子共平面 D．溴乙烷和邻二氯苯属于同系物
【答案】C
【详解】A．乙基是乙烷去掉一个氢原子，电中性，不带电荷，故A错误；
B．溴乙烷属于卤代烃，故B错误；
C．根据苯分子中12个原子共平面可知，邻二氯苯分子中所有原子共平面，故C正确；
D．溴乙烷和邻二氯苯分别属于溴代烃和氯代烃，所含元素种类不同，不可能互为同系物，故D错误；
答案选C。
4．随着疫情的全面开放，连花清瘟胶囊成为热销品，其有效成分绿原酸的结构简式如图所示。绿原酸分子中含有的官能团有
A．羟基、羧基、酯基和苯环 B．羟基、酮羰基、酯基和碳碳双键
C．羧基、醚键、酯基和碳碳双键 D．羟基、羧基、酯基和碳碳双键
【答案】D
【详解】A．苯环不是官能团，故A错误；
B．绿原酸分子中不含酮羰基，故B错误；
C．绿原酸分子中不含醚键，故C错误；
D．根据绿原酸分子的结构简式，可知含有的官能团有羟基、羧基、酯基和碳碳双键，故D正确；
选D。
5．下列叙述正确的是
A．水分子的比例模型：
B．聚乙炔的结构简式：
C．的空间结构：平面三角形
D．的名称：2-甲基-2-丁烯
【答案】B
【详解】
A．水分子的比例模型为，是水分子的球棍模型，A错误；
B．聚乙炔的结构为单双键交替结构，结构简式为，B正确；
C．中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，C错误；
D．CH3CH2C(CH3)=CH2的系统命名为2-甲基-1-丁烯，D错误；
答案选B。
6．下列说法正确的是
A．CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
B．a()和c()分子中所有碳原子均处于同一平面上
C．中所有碳原子可能都处于同一平面
D．化合物(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于同一平面
【答案】D
【详解】A．根据乙烯的空间结构可知，CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子处于同一平面，但不在同一直线上，A项错误；
B．a中有连接3个碳原子的饱和碳原子，c中有连接3个碳原子和连接4个碳原子的饱和碳原子，故a和c中所有碳原子不可能共平面，B项错误；
C．中与苯环直接相连的碳原子为连有4个碳原子的饱和碳原子，所有碳原子不可能处于同一平面，C项错误；
D．d、p分子中都存在饱和碳原子，d、p中不可能所有原子处于同一平面，只有b的所有原子处于同一平面，D项正确；
答案选D。
7．设阿伏伽德罗常数的值为NA，下列说法不正确的是
A．100mL0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液与足量草酸溶液反应转移电子数为0.05NA
B．34g呋喃()中含有的极性键数目为3NA
C．1.12L乙烷和丙烯的混合气体中所含C-H键数为0.3NA
D．6.4gS2和S8的混合物中所含的电子数为3.2NA
【答案】C
【详解】A．反应中高锰酸钾中+7价锰降到+2价锰离子，即得5e-，又100mL0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液中高锰酸钾物质的量为0.01 mol，即得0.05 mol电子，数目为0.05 ，A正确；
B．呋喃分子式为C4H4O，所以34g呋喃物质的量为0.5mol，又中含有6个极性键，即0.5mol呋喃含有3mol极性键，数目为3，B正确；
C．未指明状态，无法计算气体的物质的量，即无法得出C-H键数，C错误；
D．S2和S8的最简式均为S，即物质的量为0.2 mol，含有电子物质的量为，数目为3.2，D正确；
故选C。
8．瑞格列奈是新型非磺酰脲类短效口服促胰岛素分泌降糖药，其结构简式如图所示。下列关于瑞格列奈的表述正确的是
A．该物质具有4种含氧官能团
B．分子中含有2个手性碳原子
C．该物质中碳原子的杂化方式有、
D．1mol该物质最多可以与8mol发生加成反应
【答案】C
【详解】A．瑞格列奈分子中具有酰胺基、醚键、羧基3种含氧官能团，A项错误；
B．该物质分子中含有1个手性碳原子，如红色标记，B项错误；
C．苯环、酰胺基和羧基的碳原子杂化方式为，其他碳原子的杂化方式为，C项正确；
D．苯环可与加成，1mol瑞格列奈最多可消耗，D项错误；
答案选C。
9．氯霉素曾用作广谱抗菌药，X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA
B．1molX中含有的C－C键数为9NA
C．1molX中O原子上的孤电子对数为2NA
D．1mol基态Br原子的价层电子数为5NA
【答案】A
【详解】A．由结构简式可知，X分子中饱和碳原子为sp3杂化，苯环上碳原子为sp2杂化，则0.5mol分子中含有的sp3杂化碳原子数为0.5mol×4×NAmol—1=2NA，故A正确；
B．由结构简式可知，X分子中苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键，所以1molX分子中含有的C－C键数为1mol×3×NAmol—1=3NA，故B错误；
C．由结构简式可知，X分子中每个氧原子有2对孤对电子，则1molX中氧原子上的孤电子对数为1mol×2×2×NAmol—1=4NA，故C错误；
D．溴元素的原子序数为35，基态原子的价电子排布式为4s24p5，则1mol基态溴原子的价层电子数为1mol×7×NAmol—1=7NA，故D错误；
故选A。
10．近年来，我国化学家发现了一些新型的有机试剂，如氟化试剂CpFluors系列。下图是CpFluors-2的结构，有关说法正确的是
A．含有2个饱和碳原子
B．存在对映异构
C．与H2按1：11加成后，该分子不饱和度为4
D．能发生水解反应
【答案】D
【详解】A．与氟原子相连的碳原子以及2个甲基都是饱和碳原子，饱和碳原子总共有3个，A错误；
B．从该有机物的分子结构可知，其分子中不存在手性碳，因此不存在对映异构体，B错误；
C．该分子的不饱和度为16，与H2按1：11加成后，该分子不饱和度为5，C错误；
D．由该有机物的分子结构可知，其结构中的碳氟键在碱性条件下能发生水解，D正确；
故选D。
11．（多选）氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是
A．该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
B．该分子的分子式为
C．键的极性大小：
D．第一电离能：
【答案】AB
【详解】A．该分子中羧基碳原子采取sp2杂化，其它碳原子采取sp3杂化，A项错误；
B．由该氨基酸的结构简式知，其分子式为C5H11O2NS，B项错误；
C．电负性：H＜N＜O＜F，则键的极性由小到大：N—H＜O—H＜F—H，C项正确；
D．同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，第一电离能：N＞O＞H＞C，D项正确；
答案选AB。
12．（多选）茴香醛可用于香料的配制和有机合成，其中间茴香醛的结构简式如图所示。下列关于茴香醛的说法正确的是
A．其分子式是C8H8O2
B．分子中π键与σ键数目之比为2：9
C．分子中所有碳原子可能共平面
D．对茴香醛中含有3种不同化学环境的氢原子
【答案】AC
【详解】A．由间茴香醛的结构简式可知其分子式是，A正确；
B．该分子中有2个键，18个键，键与键数目之比为1：9，B错误；
C．醛基碳原子与苯环直接相连决定了醛基碳原子一定与苯环在同一个平面上，通过醚键氧原子与苯环碳原子之间的O-C键的旋转，可使甲基碳原子与苯环在同一平面上，则分子中所有碳原子可能共平面，C正确；
D．对茴香醛中有醛基氢原子、苯环上2种氢原子和甲基氢原子，共4种不同化学环境的氢原子，D错误；
故选AC。
13．（多选）柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析不正确的是
A．柠檬烯可以和发生加成反应
B．它的分子中所有碳原子一定在同一平面上
C．它和丁基苯()互为同分异构体
D．一定条件下，它分别可以发生加成、氧化、加聚等反应
【答案】BC
【详解】A．结构中存在两个碳碳双键，柠檬烯可以和发生加成反应，A正确；
B．分子中存在直接相连的4个饱和碳原子，饱和碳原子形成的结构为四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，B错误；
C．柠檬烯和丁基苯分子式不同，不属于同分异构体，C错误；
D．柠檬烯结构中存在碳碳双键，可以发生加成、氧化、加聚等反应，D正确；
故选BC。
14．资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
吸收剂X能吸收的原因是 ；“解吸”的条件是 。
(2)与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图所示。Y为五元环状化合物，Y的结构简式为 ；N原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷中“”上的碳原子，而不是“CH”上的碳原子，原因是 。
(3)高活性催化剂的主要成分为。该催化剂中铜的氧化物晶胞投影如图所示(沿x轴，y轴和z轴的投影都相同)。请在图上相应位置补全该晶胞图，晶胞内部距离最近的原子之间请用虚线相连接。
(4)通过电催化还原可转化为有机物。以0.1的溶液为电解质溶液，将通入Cu基催化剂的电极材料上(Cu是催化剂的活性位点)，相同条件下，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示。
①当电压为时，生成的电极反应式为 。
②为了降低的法拉第效率，可以采取的措施为 。
③生成的中间产物CO中C原子与Cu之间存在强烈的相互作用，该作用力为 。
④电压从增大到时，电流减小的可能原因是 。
【答案】(1) 具有碱性 高温、低压
(2) O的电负性比C大，与O直接相连的碳带部分正电荷，由于甲基是推电子基团，“CH”中碳带正电荷略少，因此孤电子对更容易进攻“”中的碳原子
(3)
(4) 或 适当调高电压，适当增大的流速 配位键(或共价键) 生成的CO与催化剂Cu的活性位点结合，生成的配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱
【详解】（1）根据转化关系，推出吸收剂X为HOCH2CH2NH2，其中-NH2显碱性，因CO2属于酸性氧化物，因此吸收剂X能吸收CO2；“解吸”中发生HOCH2CH2NHCOO-=HOCH2CH2NH2+CO2，只有CO2为气体，依据勒夏特列原理，推出“解吸”的条件是高温、低压；故答案为HOCH2CH2NH2具有碱性；高温、低压；
（2）
根据转化过程，与CO2发生加成反应：“C-N”断裂，CO2中一个“C=O”断裂，因CO2中C显+4价，因此生成五元环Y的结构简式为；氧元素的电负性强于C，与O直接相连的碳带部分正电荷，由于甲基是推电子基团，使“CH”中碳带正电荷略少，因此孤电子对更容易进攻“CH2”中的碳原子，故答案为；O的电负性比C大，与O直接相连的碳带部分正电荷，由于甲基是推电子基团，“CH”中碳带正电荷略少，因此孤电子对更容易进攻“CH2”中的碳原子；
（3）
根据投影图，沿x轴、y轴、z轴的投影相同，晶胞的体心有一个小黑球，晶胞体内有4个白球，化学式为Cu2O，利用均摊法可知，小黑球代表O，白球白球代表Cu，其晶胞图为；故答案为；
（4）①根据图像可知，电压为U1时，还原产物主要是氢气，应是水中的氢原子放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解质溶液为KHCO3，OH-与HCO发生OH-+HCO=H2O+CO，也可能是OH-与CO2反应生成HCO，即生成氢气电极反应：2e-+2HCO=H2↑+2CO或2H2O+2e-+2CO2=H2↑+2HCO；故答案为：2e-+2HCO=H2↑+2CO或2H2O+2e-+2CO2=H2↑+2HCO；
②根据法拉第效率表达式，降低氢气的法拉第效率，需要减少生成氢气所需电子物质的量，根据图像可知，采取措施是适当调高电压、适当增大CO2流速；故答案为适当调高电压、适当增大CO2流速；
③CO中C提供孤电子对，Cu提高空轨道，两者形成配位键，故答案为配位键；
④根据③可知，电压从U2增大到U3，CO增多，生成CO可能与催化剂Cu的活性位点结合，生成配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱；故答案为生成CO可能与催化剂Cu的活性位点结合，生成配合物覆盖在催化剂表面，导电能力减弱。
15．的有效化利用，可以实现碳达峰和碳中和的目标。
(1)催化合成聚碳酸酯。常温常压下，某些催化剂可以催化、环氧化物类有机物等物质共聚合成多种基聚碳酸酯。
①和催化反应可以生成聚碳酸酯，同时还会生成一种分子式为的五元环状结构副产物，其结构式可表示为 。
②CuO可以用作合成聚碳酸酯的催化剂，热分解可制备CuO。与热分解制备的CuO相比，热分解制备的CuO具有更好的催化性能，其原因是 。
(2)催化加氢制备甲醇。在密闭容器中，8MPa、时，在催化剂作用下测得平衡时容器中、、的物质的量分数随温度变化情况如图所示。
与主要发生下列反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
随着温度的升高，的物质的量分数几乎不变的原因是 。
(3)电催化还原制备HCHO。电催化还原装置如图所示。
①阴极生成HCHO的电极反应式为 。电解过程中还可能得到一种新的气体物质为 。
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开，其作用除了可以维持两室的电荷平衡外，还有 。
(4)电催化还原制备、等烃。纳米材料内部的孔通道数量与纳米材料的粒子粒径成正比。在相同条件下，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE\%)随催化剂粒径大小的关系如图所示。
，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。随着催化剂粒径不断增大，碳氢化合物的法拉第效率逐渐升高的原因是 。
【答案】(1) 热分解放出更多的气体，制得的CuO更加疏松多孔
(2)随着温度的不断升高，反应Ⅰ、反应Ⅲ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，体系的总物质的量不断增大，温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ，使得的物质的量增大，两者增大幅度相近，所以的物质的量分数几乎不变
(3) 防止阳极产生的氧气进入阴极室内氧化的还原产物，防止阴极还原产物进入阳极室内
(4)随着催化剂粒径增大，内部的孔通道也逐渐增多，有利于电解过程中的电子传递，能使被还原的物质进一步还原
【详解】（1）
分子式为的五元环状结构副产物结构式为。热分解放出更多的气体，制得的CuO更加疏松多孔。
（2）随着温度的不断升高，反应Ⅰ、反应Ⅲ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，体系的总物质的量不断增大，温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ，使得的物质的量增大，两者增大幅度相近，所以的物质的量分数几乎不变。
（3）①酸性条件下，生成HCHO的电极反应式为。阴极还可能为氢离子得电子生成氢气。
②质子交换膜隔作用除了可以维持两室的电荷平衡外，还可以防止阳极产生的氧气进入阴极室内氧化的还原产物，防止阴极还原产物进入阳极室内。
（4）随着催化剂粒径增大，内部的孔通道也逐渐增多，有利于电解过程中的电子传递，能使被还原的物质进一步还原，故随着催化剂粒径不断增大，碳氢化合物的法拉第效率逐渐升高。