高考化学认识有机化合物(大题培优 易错 难题)及答案解析
高考化学培优 易错 难题(含解析)之认识有机化合物及详细答案

高考化学培优易错难题(含解析)之认识有机化合物及详细答案一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.下列各组物质① O2和O3②红磷和白磷③12C和14C ④ CH3CH2CH2CH3和 (CH3)2CHCH3⑤乙烷和丁烷⑥ CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5,互为同系物的是____________;(填序号,下同)互为同分异构体的是____________;是同一物质的是____________。
【答案】⑤④⑥【解析】【分析】同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,据此分析。
【详解】①O2和O3是由O元素组成的不同单质,互为同素异形体;②红磷和白磷是由P元素组成的不同单质,互为同素异形体;③12C和14C中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素;④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CH2CH3分子式相同,结构不同,为碳链异构,其名称分别为:正丁烷、异丁烷,互为同分异构体;⑤乙烷和丁烷,结构相似,都属于烷烃,形成2个CH2原子团,互为同系物;⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5分子式相同,结构相同,只是书写形式不同,属于同一物质;故答案为:⑤;④;⑥。
【点睛】同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团,具有相同官能团的化合物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同;2.N A为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.7.8g苯所含碳碳双键数目为0.3N AB.28g乙烯所含共用电子对数目为6N AC.标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为0.5N AD.现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g,其原子数为2N A【答案】B【解析】【分析】【详解】A.苯不含碳碳双键,故A错误;B.28g乙烯的物质的量为1 mol,乙烯分子含6对共用电子对,故B正确;C.标准状况下二氯甲烷是液体,故C错误;D .乙烯、丙烯、丁烯的最简式为CH 2,乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14g ,其原子数为3N A ,故D 错误。
高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)含答案解析

(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为__________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是____________。
a.当结构中含有2个-C-H单键时,结构简式为 ,故a符合;
b.当结构中含有1个–NO2和1个-C-H单键,结构简式为 ,故b符合;
c.一个-C≡C-的不饱和度为2,2个-C≡C-的饱和度为4,不符合,故c错误;
d.当结构中含有1个-COO- (酯基)和1个-C=C-,结构简式为 ,故d符合;
答案选c。
(4)丙烯酰胺中的碳碳双键断开变单键,首尾相连,发生聚合反应生成聚丙烯酰胺,方程式为;
(5)谷氨酸是一种酸性氨基酸,结构简式为: ,聚谷氨酸(γ-PGA)侧链只有-COOH,根据氨基酸合成蛋白质的过程可知,谷氨酸分子间的氨基和羧基之间发生缩聚反应,化学方程式为; +nH2O;
(6)谷氨酸的分子式为C5H9O4N,不饱和度为: ×(碳的个数×2+2-氢的个数-卤素的个数+氮的个数)= ×(5×2+2-9-0+1)=2,
(2)丙烯腈(NC-CH=CH2)相邻同系物丁烯腈,其分子结构中双键和取代基的的位置不同结构不同,则丁烯腈的结构简式有:CH3CH=CH-CN;CH2=CHCH2-CN; ;
(3)2-氯乙醇在石灰乳和加热条件下反应生成环氧乙烷,根据流程图和物料守恒,化学方程式为:2Cl-CH2-CH2-OH + Ca(OH)2→ 2 + CaCl2+ 2H2O;
Ⅱ.某些有机物的转化如下图所示。已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D是食醋的有效成分。
高考化学 认识有机化合物 培优 易错 难题练习(含答案)

高考化学认识有机化合物培优易错难题练习(含答案)一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)的系统名称是_________;的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2【解析】【分析】(1)命名烷烃时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式312n进行计算。
(3)键线式中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】(1) 主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。
命名时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。
答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为;1mol该烃耗氧量为3912⨯+mol=14mol 。
答案为:;14mol ; (3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH 3CH 2CH=CH 2。
答案为:CH 3CH 2CH=CH 2。
【点睛】给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
2020-2021高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)及详细答案

2020-2021高考化学有机化合物(大题培优易错难题)及详细答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如下:(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A.取代反应 B.氧化反应C.酯化反应 D.中和反应(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的,除酪氨酸外还有________种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:___________________。
【答案】ABCD 5【解析】【分析】【详解】(1)该有机物中含有羟基、氨基和羧基,所以具有羧酸、氨基酸和酚的性质,能和羧酸或氨基酸发生取代反应,酚也能发生取代反应;能和氢氧化钠发生中和反应,能与醇发生酯化反应;酚羟基及氨基能发生氧化反应,故答案为ABCD;(2)在酪氨酸的同分异构体中,①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应则含有酚羟基;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
同时满足条件,除酪氨酸外还有共5种;(3)酪氨酸与足量的NaOH溶液反应生成和水,反应的化学方程式为:。
2.某氨基酸中含C 、N 、H 、O 四种元素,已知除氢原子外,其他原子均达到最外层8电子的稳定结构。
如图为该氨基酸分子的球棍模型:(1)氨基酸是_________(填“淀粉”“纤维素”“蛋白质”或“油脂”)完全水解的产物,该氨基酸的结构简式为__________。
(2)该氨基酸中含氧官能团的名称是____________。
(3)在浓硫酸、加热的条件下,该氨基酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______。
(4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为_________。
【答案】蛋白质 ()32CH CH NH COOH 羧基()()浓硫酸323232232ΔCH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐? ()22CH NH COOH【解析】【分析】【详解】(1)氨基酸是蛋白质完全水解的产物,根据结构图可知,该氨基酸的结构简式为()32CH CH NH COOH ,故答案为:蛋白质;()32CH CH NH COOH ;(2)()32CH CH NH COOH 中含有氨基、羧基,其中含氧官能团的名称是羧基,故答案为:羧基;(3)该氨基酸中含-COOH ,可与乙醇发生酯化反应:()()浓硫酸323232232ΔCH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐?,故答案为:()()浓硫酸323232232ΔCH CH NH COOH+CH CH OH CH CH NH COOCH CH +H O 垐垐?噲垐?; (4)互为同系物的有机物具有相同的官能团,与该氨基酸互为同系物且少一个碳原子的氨基酸的结构简式为()22CH NH COOH ,故答案为:()22CH NH COOH 。
高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)含详细答案

高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)含详细答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.乙醛是制备乙酸、乙酸衍生物等化工产品的原料。
完成下列填空:(1)乙醛分子中的官能团为______。
(2)将铜丝在空气中灼烧变黑后,迅速伸入乙醇中,观察到铜丝表面______;反复上述多次操作后,闻到刺激性气味,说明有______生成。
(3)写出检验乙醛的化学反应方程式。
______上述反应显示乙醛具有______性。
(4)已知甲酸也能发生银镜反应,若某甲酸溶液中可能混有乙醛,如何通过实验证明是否含有乙醛并写出简要操作步骤________________(5)已知:有机化学中将紧邻官能团的第一个碳原子成为α—C ,α—C 上的H 就称为α—H ,醛的α—H 较活泼,可以和另一个醛的羰基进行加成,生成羟基醛,如:设计一条以乙烯为原料制备正丁醇CH 3CH 2CH 2CH 2OH 的合成路线(无机试剂任选):_________(合成路线常用的表示方式为:A 反应试剂反应条件−−−−−−→ B ……反应试剂反应条件−−−−−−→目标产物)【答案】醛基 由黑变红 乙醛()3334322CH CHO+2Ag NH OH CH COONH +3NH +2Ag+H O ∆→↑ 还原性 ①取少量该甲酸溶液,加入氢氧化钠后蒸馏;②取蒸馏出的液体加入银氨溶液,水浴加热,若有银镜生成则含有乙醛【解析】【分析】(1)乙醛的结构简式是CH 3CHO ;(2)将铜丝在空气中灼烧变为黑色CuO ,迅速伸入乙醇中,发生反应3232CH CH OH+CuO CH CHO+Cu+H O ∆→;乙醛有刺激性气味;(3)乙醛含有醛基,能发生银镜反应;(4)先分离甲酸和乙醛,再用银氨溶液检验乙醛。
(5)乙烯与水发生加成生成乙醇,乙醇氧化为乙醛,两分子乙醛生成CH 3CH(OH)CH 2CHO ,CH 3CH(OH)CH 2CHO 加热生成CH 3CH=CHCHO ,CH 3CH(OH)CH 2CHO 与氢气发生加成反应生成CH 3CH 2CH 2CH 2OH 。
高考化学培优易错试卷(含解析)之认识有机化合物含答案

高考化学培优易错试卷(含解析)之认识有机化合物含答案一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)的系统名称是_________;的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2【解析】【分析】(1)命名烷烃时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式312n进行计算。
(3)键线式中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】(1) 主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。
命名时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。
答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为;1mol该烃耗氧量为3912⨯+mol=14mol 。
答案为:;14mol ;(3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH 3CH 2CH=CH 2。
答案为:CH 3CH 2CH=CH 2。
【点睛】给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)含答案解析
高考化学有机化合物(大题培优易错难题)含答案解析一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)的系统名称是_________;的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2【解析】【分析】(1)命名烷烃时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式312n进行计算。
(3)键线式中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】(1) 主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。
命名时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。
答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为;1mol该烃耗氧量为3912⨯+mol=14mol 。
答案为:;14mol ; (3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH 3CH 2CH=CH 2。
答案为:CH 3CH 2CH=CH 2。
【点睛】给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
高考化学有机化合物(大题培优 易错 难题)含答案
高考化学有机化合物(大题培优易错难题)含答案一、有机化合物练习题(含详细答案解析)1.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。
PPG的一种合成路线如图:①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。
②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8。
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛。
④R1CHO+R2CH2CHO回答下列问题:(1)A的结构简式为___。
(2)由B生成C的化学方程式为___。
(3)由E和F生成G的反应类型为___。
E中含有的官能团名称为___。
(4)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___(填标号)a.质谱仪b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪【答案】+NaOH+NaCl+H2O 加成反应醛基 c【解析】【分析】烃A的相对分子质量为70,则分子式为C5H10;核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则其为环戊烷,结构简式为;A与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为,B发生消去反应生成C为,C被酸性KMnO4氧化生成D为HOOCCH2CH2CH2COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是甲醛,则E为CH3CHO,由信息④,可推出G为HOCH2CH2CHO,与H2发生加成反应生成H为HOCH2CH2CH2OH。
【详解】(1)由以上分析知,A的结构简式为。
答案为:;(2)由与NaOH的乙醇溶液反应生成,化学方程式为+NaOH+NaCl+H2O。
答案为:+NaOH+NaCl+H2O;(3)由E和F生成G的化学方程式为:CH3CHO+HCHO HOCH2CH2CHO,反应类型为加成反应。
E为CH3CHO,含有的官能团名称为醛基。
答案为:加成反应;醛基;(4)a.质谱仪,所测同分异构体所含原子、分子或分子碎片的质量不一定完全相同,a不合题意;b.红外光谱仪,所测同分异构体的基团存在差异,b不合题意;c.元素分析仪,所测同分异构体的组成元素完全相同,c符合题意;d.核磁共振仪,所测同分异构体中的氢原子种类不一定相同,d不合题意;故选c。
高考化学 认识有机化合物 培优易错试卷练习(含答案)附详细答案
高考化学认识有机化合物培优易错试卷练习(含答案)附详细答案一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)的系统名称是_________;的系统名称为__________。
(2)2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式是_____,1mol该烃完全燃烧生成二氧化碳和水,需消耗氧气_______mol。
(3)键线式表示的物质的结构简式是__________________。
【答案】3,4-二甲基辛烷 1,2,3-三甲苯 14mol CH3CH2CH=CH2【解析】【分析】(1)命名烷烃时,先确定主链碳原子为8个,然后从靠近第一个取代基的左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名。
命名苯的同系物时,可以按顺时针编号,也可以按逆时针编号,但需体现位次和最小。
(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,先写主链碳原子,再编号,再写取代基,最后按碳呈四价的原则补齐氢原子,1mol该烃耗氧量,可利用公式312n进行计算。
(3)键线式中,拐点、两个端点都是碳原子,再确定碳原子间的单、双键,最后依据碳呈四价的原则补齐氢原子,即得结构简式。
【详解】(1) 主链碳原子有8个,为辛烷,从左端开始编号,最后按取代基位次—取代基名称—烷烃名称的次序命名,其名称为3,4-二甲基辛烷。
命名时,三个-CH3在1、2、3位次上,其名称为1,2,3-三甲苯。
答案为:3,4-二甲基辛烷;1,2,3-三甲苯;(2)书写2,4-二甲基-3-乙基戊烷的结构简式时,主链有5个碳原子,再从左往右编号,据位次再写取代基,补齐氢原子,得出结构简式为;1mol该烃耗氧量为3912⨯+mol=14mol 。
答案为:;14mol ; (3)键线式中,共有4个碳原子,其中1,2-碳原子间含有1个双键,结构简式为CH 3CH 2CH=CH 2。
答案为:CH 3CH 2CH=CH 2。
【点睛】给有机物命名,确定主链时,在一条横线上的碳原子数不一定最多,应将横线上碳、取代基上碳综合考虑,若不注意这一点,就会认为的主链碳原子为7个,从而出现选主链错误。
高考化学培优易错试卷(含解析)之认识有机化合物附答案解析
高考化学培优易错试卷(含解析)之认识有机化合物附答案解析一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(1)下列各组物质中,互为同位素的是__(填序号,下同),互为同系物的是__,互为同分异构体的是__。
①红磷与白磷②35Cl与37Cl③CH3COOCH3与CH3CH2COOCH3④与⑤与⑥与⑦乙醇与二甲醚(2)A~D四种物质皆为烃类有机物,分子球棍模型分别如图所示,请回答下列问题。
①等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是__(填字母代号,下同),等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是___。
②在120℃,1.01×105 Pa下,A和C分别与足量O2混合点燃,完全燃烧后气体体积没有变化的是__。
③B的某种同系物W,分子式为C6H12,且所有碳原子都在同一平面上,则W的结构简式为__。
④分子式为C5H12O的饱和一元醇有多种,不能发生催化氧化的醇分子结构简式:___。
【答案】②③⑥⑦ D A A (CH3)2=C(CH3)2 (CH3)2C(OH)CH2CH3【解析】【分析】(1)同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物,官能团数目和种类相等;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;同种元素形成的不同单质互为同素异形体;质子数相同质量数(或中子数)不同的原子互称同位素;组成和结构都相同的物质为同一物质,同一物质组成、结构、性质都相同,结构式的形状及物质的聚集状态可能不同;(2)①1mol烃C x H y的耗氧量为x y4+mol;等质量的上述四种烃,含氢元素的质量越大,耗氧量越大;②120℃条件下水为气体,燃烧通式C x H y+x y4+O2xCO2+y2H2O(g),完全燃烧前后气体体积没有变化,则1+x y4+=x+y2,故y=4,以此判断;③乙烯是平面型结构,根据乙烯的结构确定该物质的结构;④不能发生催化氧化反应,则羟基相连的碳原子上没有氢原子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考化学认识有机化合物(大题培优 易错 难题)及答案解析一、 认识有机化合物练习题(含详细答案解析)1.(一)甲烷和氯气在光照条件下发生卤代反应,其反应机理如下: 反应①:2Cl Cl?Cl?→+光照△H=242.7kJ·mol -1 反应②:43Cl?CH CH ?HCl +→+ △H=7.5kJ·mol -1 反应③:323CH ?Cl Cl?CH Cl +→+ △H=-112.9kJ·mol -1 反应②、③反复循环,反应物浓度逐渐降低,自由基逐渐消失,反应停止。
(1)在该反应条件下断裂1mol CH 3Cl 中C —Cl 键,需要吸收的能量为______。
(2)反应②与反应③的反应过程,如下图所示:则该条件下,反应②的速率______反应③的速率(填“>”、“<”或“=”)。
(3)根据以上的反应机理,我们可以推测甲烷和氯气在光照条件下反应,除生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4外,还会有乙烷等有机物,原因是______。
(二)煤燃烧排放的SO 2和NO 2可形成严重的大气污染,某兴趣小组提出利用反应()()()()223NO g SO g SO g NO g ++ƒ来处理。
(4)在一定温度下,将NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时NO 2和SO 2的体积之比为1:5,则该温度下平衡常数K 为______。
(5)若向绝热恒容密闭容器中通入SO 2和NO 2,v 正随时间变化如下图。
下列结论正确的是______。
A .a 点颜色比b 点深B .c 点正反应速率等于逆反应速率C .若升高温度,d 点SO 2的转化率将增大D .反应的过程中,容器内气体压强保持不变E. 若外界条件不发生改变,d 点NO 2和NO 的体积比将保持不变(6)若用一定浓度的NaClO 2溶液(已调节其初始pH 为5)充分吸收煤燃烧排放的烟气后,测得溶液中各物质的浓度如下表所示:其中 NaClO 2溶液吸收SO 2的主要离子反应方程式为______。
(7)为消除NO x ,科学家开发了一种能传导O 2-的固态高温陶瓷电池,一极通氨气,另一极通NO x ,生成无污染的常见气体和液体。
写出该电池的正极反应式:______。
【答案】355.6kJ < 反应中存在CH 3•间的碰撞1.8 AE ClO 2-+2SO 2+2H 2O=Cl -+2SO 42-+4H + 2NO x +4xe -=N 2+2xO 2- 【解析】 【分析】(1)反应①:2Cl Cl?Cl?→+光照△H=242.7kJ•mol -1,反应③:CH 3•+Cl 2→Cl•+CH 3Cl △H=-112.9kJ•mol -1,根据盖斯定律①-③可得; (2)活化能小的反应反应速率较快;(3)自由基之间的碰撞产生物质,CH 3•之间的碰撞可得到乙烷;(4)NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中,其物质的量之比也为1:2,令NO 2与SO 2分别为1mol 、2mol ,容器体积为VL ,设平衡时消耗NO 2为x mol 列三段式有: NO 2(g)+SO 2(g)⇌SO 3(g)+NO(g) n 起始: 1 2 0 0 n 转化: x x x x n 平衡: 1-x 2-x x x平衡时NO 2和SO 2的体积之比为1:5,故(1-x):(2-x)=1:5,解得x=0.75,据此计算; (5)向恒容密闭容器中通入SO 2和NO 2,若为恒温,v 正随时间变化减小直到不变,绝热条件下,v 正随时间变化先增大后减小最终不变,说明温度升高,故该反应为放热反应,d 点为平衡状态,根据温度对化学平衡的影响和化学平衡状态特征分析;(6)根据图可知,吸收后溶液中氯元素以氯离子形式为主,硫元素以硫酸根离子为主,故反应为NaClO 2在酸性条件下将二氧化硫氧化为硫酸根离子,自身被还原为氯离子,结合电荷守恒和质量守恒书写可得;(7)正极得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则为NO x 放电生成氮气,据此书写。
【详解】(1)反应①:2Cl Cl?Cl?→+光照 △H=242.7kJ•mol -1,反应③:CH 3•+Cl 2→Cl•+CH 3Cl △H=-112.9kJ•mol -1,根据盖斯定律①-③可得CH 3Cl→CH 3•+Cl•,△H=355.6kJ/mol ,故在该反应条件下断裂1mol CH 3Cl 中C-Cl 键,需要吸收的能量为355.6kJ ;(2)由图有反应②的活化能为16.7kJ/mol ,反应③的活化能为8.3kJ/mol ,反应③的活化能较低,反应速率较快,反应②的速率<反应③的速率;(3)因为反应中存在CH 3•间的碰撞,故生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4外,还会有乙烷等有机物;(4)NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中,其物质的量之比也为1:2,令NO 2与SO 2分别为1mol 、2mol ,容器体积为VL ,设平衡时消耗NO 2为x mol 列三段式有:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)n起始: 1 2 0 0n转化: x x x xn平衡: 1-x 2-x x x平衡时NO2和SO2的体积之比为1:5,故(1-x):(2-x)=1:5,解得x=0.75;则该温度下平衡常数K为0.75mol0.75molVL VL0.26mol 1.25molVL VL⨯⨯=1.8;(5)向恒容密闭容器中通入SO2和NO2,若为恒温,v正随时间变化减小直到不变,绝热条件下,v正随时间变化先增大后减小,说明温度升高,故该反应为放热反应;A.a点正反应速率较b点慢,说明a点的NO2浓度较b点大,颜色比b点深,故A正确;B.正反应速率与逆反应速率相等,反应到达平衡,c点正反应速率正在变化,反应不是平衡状态,与逆反应速率不等,故B错误;C.反应为放热反应,若升高温度,有利于逆反应方向,d点SO2的转化率将减小,故C错误;D.该反应气体体积不变,反应的过程中,反应放热,气体受热膨胀,总体积不变,故容器内气体压强增大,故D错误;E.若外界条件不发生改变,d点为平衡状态,各组分含量保持不变,故NO2和NO的体积比将保持不变,故E正确;故答案为AE;(6)用一定浓度的NaClO2溶液在酸性条件下充分吸收煤燃烧排放的烟气(SO2),根据图可知,吸收后溶液中氯元素以氯离子形式为主,硫元素以硫酸根离子为主,故反应为NaClO2在酸性条件下将二氧化硫氧化为硫酸根离子,自身被还原为氯离子,NaClO2溶液吸收SO2的主要离子反应方程式为:ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+;(7)一极通氨气,另一极通NO x,生成无污染的常见气体和液体,说明生成氮气和水,正极得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则为NO x放电生成氮气,电极反应为:2NO x+4xe-=N2+2xO2-。
【点睛】应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
2.下列说法正确的是()A.CH4的二氯代物只有一种,此事实可说明CH4为正四面体结构B.光照条件下,1 mol甲烷和氯气完全取代需要2 mol氯气C.C6H14的同分异构体有4种D.正戊烷和异戊烷属于同系物【答案】A【解析】【分析】【详解】A. 若甲烷是平面正方形的平面结构,甲烷的二氯代物结构有两种,甲烷的二氯代物只有一种可以证明甲烷不是平面正方形,而是正四面体结构,A项正确;B. 1molCH4含有4molH,全部被取代需要4molCl2,B项错误;C. 有5种,分别是①已烷,②2-甲基戊烷,③3-甲基戊烷,④2,2-二甲基丁烷,⑤2,3-二甲基丁烷,C项错误;D. 正戊烷与异戊烷是同分异构体,D项错误;答案选A。
3.公元前一世纪,我国已使用天然气井。
现在“西气东输”工程早已全面竣工。
天然气的主要成分为甲烷。
下列关于甲烷的叙述中,错误的是()A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,都属于取代反应D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水【答案】B【解析】【分析】【详解】A.通常情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应,故A正确;B.可燃性气体在加热或点燃前都要验纯,以防爆炸事故的发生,甲烷能够燃烧,点燃甲烷前必须进行验纯,故B错误;C.甲烷和氯气在光照条件下,发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故C正确;D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是氯代烃,都难溶于水,故D正确;故答案为B。
4.已知下表均为烷烃分子的化学式,且它们的一氯取代物只有一种则第6项烷烃分子的化学式A.C16H34B.C22H46C.C26H54D.C27H56【答案】C【解析】【分析】【详解】从烷烃的分子式分析,第三个是将甲烷中的氢原子全换成甲基得到的,第四个是将乙烷中的氢都换成甲基得到的,第五个是将第三个戊烷中的氢都换成甲基,所以第六个是将辛烷中的氢都换成甲基;答案选C。
5.科学实验表明,在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的。
下面的4个选项中错误的是()A.键的方向一致B.键长相等C.键角相等D.键能相等【答案】A【解析】【分析】在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的,所以键长、键角、键能均相等,分子空间构型为四面体形。
【详解】在甲烷分子中,4个碳氢键是完全等同的,所以键长、键角、键能均相等,分子空间构型为四面体形,所以键的方向一致不一致,故A错误;故选:A。
6.下列烷烃中可能存在同分异构体的是A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷【答案】D【解析】【分析】【详解】A.甲烷只有一种结构,无同分异构体,选项A不符合;B.乙烷只有一种结构,无同分异构体,选项B不符合;C.丙烷只有一种结构,无同分异构体,选项C不符合;D.丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,存在同分异构体,选项D符合;答案选D。
7.下列说法正确的是()A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基,为同一种物质B.和为同一物质C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同素异形体D.CH3CH2OH 和 CH2OHCHOHCH2OH 具有相同的官能团,互为同系物【答案】B【解析】【分析】【详解】A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同,但结构不同,不是同一物质,故A错误;B.不存在异构现象,因此和为同一物质,故B正确;C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C错误;D.CH3CH2OH 和 CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同,不互为同系物,故D错误;故答案为:B。