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化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料综合训练题
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这是一份化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料综合训练题,共20页。试卷主要包含了59 kJ/ml-=47,0%等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭发射成功。下列有关航天化学材料的叙述正确的是( )
A.火箭采用的高强度新型钛合金属于金属材料
B.空间站碳纤维操纵杆是航天员手臂“延长器”,碳纤维属于有机高分子材料
C.核心舱搭载有柔性太阳能电池,太阳能电池板的核心材料是二氧化硅
D.宇航员所戴手套的羊皮内衬,羊皮属于天然纤维素
2.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粵绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法错误的是( )
A.茶叶含有纤维素
B.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
C.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
D.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
3.从石油原料到口罩的生产过程中涉及的下列变化不属于化学变化的是( )
A.石油催化裂解得到丙烯
B.丙烯催化聚合生成聚丙烯
C.聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布
D.利用环氧乙烷与微生物蛋白质发生烷基化反应消毒
4.等物质的量的乙烯和甲烷,完全燃烧消耗氧气的物质的量的关系是( )
A.前者大B.后者大C.相等D.不能确定
5.由两种单体加聚而成的高聚物是( )
A.
B.
C.
D.
6.下列属于天然高分子化合物的是( )
A.乙醇B.聚乙烯C.葡萄糖D.蛋白质
7.烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如R1CH=CHR2被氧化为: 和 ; 被氧化为 和 ,由此推断分子式为C4H8的烯烃的氧化产物有( )
A.2种B.4种C.5种D.6种
8.2021年我国航天事业取得了举世瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法错误的是( )
A.“天和核心舱”电推进系统腔体的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B.“北斗系统”装载高精度铷原子钟搭配铯原子钟,铷和铯属于同系物
C.航天服面窗的复合材料具有高抗冲击性、高防辐射性、高光谱透过率等优良性能
D.“嫦娥五号”成功着陆月球,运载火箭使用了煤油液氧推进剂,煤油可由石油分馏得到
9.乙烯(CH2=CH2)催化加氢的机理如图甲所示,其中“ ”代表催化剂;其位能与反应进程关系如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.①→②过程中,H2分子内H—H之间的共价键断裂
B.上述过程中,CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键
C.途径b使用了催化剂,使催化加氢反应的活化能由E2降为E1
D.CH2=CH2(g)+H2(g)⇌CH3CH3(g),该反应的△H=(E3-E1)kJ·ml-1
10.在冬奥会上,中国使用了多项高科技。下列说法正确的是( )
A.滑道使用二氧化碳超临界制冰的相变过程是物理变化
B.火炬“飞扬”使用的碳纤维和高性能树脂属于无机非金属材料
C.颁奖礼仪服饰“瑞雪样云”使用的保温材料石墨烯属于有机高分子材料
D.冬奥会场馆使用的氢燃料车是利用电解池原理提供电能
11.下列餐具属于有机材料的是( )
A.铁勺B.瓷碗C.玻璃杯D.塑料筷
12.由乙烯的性质推测丙烯的性质,下列说法不正确的是( )
A.能发生加聚反应
B.燃烧时火焰明亮并伴有黑烟
C.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.完全燃烧生成的和的物质的量相等
13.含4个碳原子的烃分子结构中,碳原子相互结合的几种方式如下图,下列说法错误的是( )
A.①②⑧均为饱和烃B.③④互为同系物
C.⑥⑦属于炔烃D.⑤⑨互为同分异构体
14.下列说法正确的是( )
A.具有漂白性,所以能使品红溶液褪色
B.甲烷中混有的乙烯可通过酸性高锰酸钾溶液除去
C.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质
D.既能和碱反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
15.化合物(a)与(b)的结构简式如图所示。下列叙述正确的是( )
A.(a)与(b)互为同分异构体
B.(a)分子中所有碳原子均共面
C.(b)的一氯取代物共有3种
D.(a)与(b)均能使Br2/CCl4 褪色
16.合成橡胶 ,是由两种单体共聚而成的,该聚合物的单体是( )
A.CH3-CH=CH2和CH3-CH=CH-CNB.CH2=CH-CH=CH2和CH2=CH-CN
C.CH3-C≡C-CH3和CH2=CH-CND.CH3-CH=CH-CH3和CH2=CH-CN
17.下列反应中,属于加成反应的是( )
A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
B. +HNO3(浓) +H2O
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
18.社会发展与材料密切相关。下列叙述错误的是( )
A.海昏侯墓出土的玛瑙珠的主要成分是硅酸盐
B.路由器外壳的主要成分是聚酰胺,聚酰胺为高分子材料
C.建造港珠澳大桥使用的钢筋混凝土属于复合材料
D.中国“奋斗者”号载人潜水器球壳所用的钛合金具有耐高压、耐低温的特性
19.化学与科技、生产、生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.卡塔尔AIJanub体育场屋顶采用聚四氟乙烯板材,该板材属于有机高分子材料
B.大飞机C919用到了铝锂合金,铝锂合金属于金属材料
C.光导纤维在信息技术发展中应用广泛,制造光导纤维的主要材料是单质硅
D.葡萄酒中通常含有微量的SO2,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
20.2022年10月31日我国空间站梦天实验舱成功进入预定轨道,并于11月3日顺利转位,标志中国空间站的正式落成。下列相关叙述正确的是
A.运载火箭动力来源液氢在发射时发生还原反应
B.长征五号运载火箭的底漆丙烯酸聚氨酯属于合成高分子涂料
C.铝合金的导热性好、熔点低,可用作梦天实验舱的“铠甲”
D.空间站太阳翼表层覆盖的砷化镓电池片能将化学能转变为电能
二、综合题
21.按要求填空
(1)下列几组物质中,互为同系物的有 ,互为同分异构体的有 。
①O2和O3②35Cl和37Cl ③CH3CH3和CH3CH2CH3④和⑤CH3 (CH2) 3CH3 和(CH3) 2CHCH2CH3
(2)写出乙烷与氯气反应生成一氯乙烷的化学方程式: 。
(3)写出工业利用乙烯与水制取乙醇的化学方程式 。
(4)写出丙烯合成聚丙烯的化学方程式 。
22.新合成的一种烃,其碳架呈三棱柱体(如图所示):
(1)写出该烃的分子式 。
(2)该烃的一氯取代物是否有同分异构体 。
(3)该烃的二氯取代物有多少种 。
(4)该烃的同分异构体有多种,其中1种不能使酸性高锰酸钾溶液或Br2-CCl4溶液褪色,但在一定条件下能跟溴(或H2)发生取代(或加成)反应,这种同分异构体的结构简式是 。
23.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/ml、-1411 kJ/ml和-286 kJ/ml,则乙烯脱氢的反应△H1为 kJ/ml。
(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/ml,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:
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 。
24.人类从自然界中获取各种化学物质。
(1)Ⅰ.从化石燃料可以获得多种有机物。
苯的分子式为 。
(2)聚丙烯的结构简式为 。
(3)下列物质中,与正丁烷互为同系物的是 (填标号)。
A.甲烷 B.乙烯 C.环己烷 D.异丁烷
(4)Ⅱ.从矿石中可以获取多种材料。
常用的金属冶炼方法有:热分解法、高温还原法和电解法。铝的冶炼属于 法。
(5)碳素钢是一种铁碳合金,碳素钢的硬度 (填“大于”、“小于”)纯铁。
(6)下列材料中,属于有机高分子材料的是 (填标号)
A.玻璃 B.陶瓷 C.塑料 D.橡胶
(7)Ⅲ.硫元素的化合价与其形成的物质类别关系如图所示。
e的浓溶液使蔗糖炭化时,e的浓溶液主要表现 性质。
(8)c气体使鲜花褪色时,c气体表现 性质。
(9)g的固体与70%的e的浓溶液反应制备c气体时,发生 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(10)工业上用过量氨水吸收c气体,反应的离子方程式为 。
25.狄尔斯和阿尔德在研究1,3-丁二烯的性质时发现如下反应:
(也可表示为:)
回答下列问题:
(1)狄尔斯-阿尔德反应属于 (填反应类型)。
(2)下列不能发生狄尔斯-阿尔德反应的有机物是____(填序号)。
A.B.
C.D.
(3)三元乙丙橡胶的一种单体M的键线式为,它的分子式为 。下列有关它的说法错误的是 (填序号)。
A.在催化剂作用下,M最多可以消耗
B.能使酸性溶液褪色
C.不能使溴的溶液褪色
D.分子中含有2个不对称碳原子
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.钛合金是以钛为基础加入其它元素形成的合金材料,属于金属材料,故A符合题意;
B.碳纤维是由碳元素组成的特殊纤维,属于新型无机非金属材料,故B不符合题意;
C.太阳能电池板的核心材料是单质硅,故C不符合题意;
D.羊皮的成分是蛋白质,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.合金属于金属材料;
B.碳纤维是碳单质,属于无机非金属材料;
C.太阳能电池板的核心材料是单质硅;
D.羊皮的成分是蛋白质。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.茶叶中含有纤维素、半纤维素等多糖类物质,A不符合题意;
B.广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,B不符合题意;
C.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物,C符合题意;
D.制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.植物含有纤维素;
B.没有新物质生成的变化是物理变化;
C.含有多种构成物质的微粒,属于混合物;
D.纤维素属于天然高分子化合物。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.石油催化裂解得到丙烯,裂解是深度的裂化,是化学变化,A不符合题意;
B.丙烯催化聚合生成聚丙烯,加聚反应是化学变化,B不符合题意;
C.聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布,只涉及到熔化,是物理变化,C符合题意;
D.烷基化反应是化学变化,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】判断化学变化是判断是否有新物质的生成
4.【答案】A
【解析】【解答】乙烯分子式为C2H4,1ml乙烯完全燃烧消耗3ml氧气,甲烷分子式为CH4,1ml甲烷完全燃烧消耗2ml氧气,完全燃烧消耗氧气的物质的量的关系是前者大,
故答案为:A。
【分析】可根据甲烷和乙烯的燃烧方程式判断等物质的量的两种物质耗氧量的多少;也可根据等物质的量的甲烷和乙烯,乙烯比甲烷的碳原子的物质的量多来进行判断。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.单体为:、,反应类型为加聚反应,故A符合题意;
B.单体为、HCHO,反应类型为缩聚反应,故B不符合题意;
C.单体为HOOC(CH2)4COOH、NH2(CH2)6NH2,反应类型为缩聚反应,故C不符合题意;
D.单体为:,故A不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据高聚物的结构简式倒推其单体。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、分子式 ,不是高分子,不符合题意;
B、不是天然高分子化合物,不符合题意;
C、分子式 ,不是高分子,不符合题意;
D、是天然高分子化合物,符合题意。
【分析】三大天然高分子化合物:淀粉,纤维素,蛋白质。
7.【答案】B
【解析】【解答】烯烃C4H8有如下三种同分异构体:CH2=CHCH2CH3、CH3−CH=CH−CH3、 ,根据题中信息,C4H8中碳碳双键被氧化断裂的情况如下: , , ,三种烯烃被氧化得到的产物有HCHO、CH3CH2CHO、CH3CHO、 ,故氧化产物最多有4种,故B符合题意;
故答案为:B。
【分析】首先确定C4H8的烯烃有CH2=CHCH2CH3、CH3−CH=CH−CH3、 这三种,再根据题目信息分析等到氧化产物有4中
8.【答案】B
【解析】【解答】A.“天和核心舱”电推进系统腔体的氮化硼是无机非金属化合物,氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,A不符合题意;
B.铷和铯原子核外最外层都只有一个电子,它们是第IA主族的元素,B符合题意;
C.制造宇航员使用的航天服面窗的复合材料应具有高抗冲击性、高防辐射性、高光谱透过率等优良性能,C不符合题意;
D.石油是多种烷烃、环烷烃的混合物,它们是互溶的沸点不同的液体混合物,分离沸点不同的互溶的液体混合物可用分馏方法,因此煤油是石油的成分,可由石油分馏得到,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料;
B、它们是同主族的元素;
C、 航天服在太空中要具备高抗冲击性、高防辐射性、高光谱透过率的特点;
D、煤油是石油的成分,可由石油分馏得到。
9.【答案】D
【解析】【解答】A. 由图知,①→②过程中,H2分子内H—H之间的共价键断裂,A不符合题意;
B.由图知,④中已没有碳碳双键、而是碳碳单键,则上述过程中CH2=CH2内部碳原子间的双键变为单键,B不符合题意;
C.使用催化剂,能降低反应的活化能。途径b使用了催化剂,使催化加氢反应的活化能由E2降为E1,C不符合题意;
D.焓变ΔH =正反应的活化能−逆反应的活化能;则 CH2=CH2(g)+H2(g)⇌CH3CH3(g),该反应的△H=(E1-E3)kJ·ml-1=(E2-E4)kJ·ml-1,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、H2转化为H过程中H-H化学键断裂;
B、结合CH2=CH2转化CH2-CH2分析;
C、使用催化剂,可降低反应所需的活化能;
D、根据图示能量变化确定反应热;
10.【答案】A
【解析】【解答】A.使用二氧化碳超临界制冰的相变过程没有生成新物质,是物理变化,A符合题意;
B.高性能树脂属于有机合成高分子材料,B不符合题意;
C.石墨烯属于无机非金属材料,C不符合题意;
D.氢燃料车是将化学能转化为电能,利用原电池原理提供电能,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.物质“三态”的变化是物理变化;
B.有机合成高分子材料包括树脂、纤维、橡胶;
C.碳单质不是有机物;
D.氢燃料车是利用原电池工作原理。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.铁勺是由铁组成的,属于金属材料,A不符合题意;
B.瓷碗的主要材料是陶瓷,属于硅酸盐材料,B不符合题意;
C.玻璃杯的主要材料是玻璃,属于传统的无机非金属材料,C不符合题意;
D.塑料筷的主要成分是塑料,塑料属于有机合成材料,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据所给餐具的物质组成进行分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. 含有碳碳双键,能发生加聚反应,故A正确;
B. 属于烯烃,与乙烯中碳的含量相等,所以燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,故B正确;
C.含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;
D.的分子式为C3H6,可知完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等,故D正确;
故答案为:C。
【分析】依据有机物的组成和官能团决定性质判断。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.①②⑧中碳原子均形成四个键,属于饱和烃,故A不符合题意;
B.同系物是官能团相同,分子中相差n个CH2基团,③④互为同分异构体;故B符合题意;
C.⑥⑦中含有三键,属于炔烃,故C不符合题意;
D.⑤⑨中分子式相同,结构不同,互为同分异构体;故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】饱和烃和不饱和烃主要是双键和三键含有单键,一般与碳原子相连的全是单键属于饱和烃,含有三键或者双键的是不饱和烃,结合选项判断即可。
14.【答案】A
【解析】【解答】A.SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故A符合题意;
B.乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的杂质,因此甲烷中混有乙烯不能通过高锰酸钾溶液而除去,应通过溴水,故B不符合题意;
C.电解质属于化合物,氯气是单质,氯气既不是电解质,也不是非电解质,故C不符合题意;
D.SiO2属于酸性氧化物,能与碱反应,但SiO2与氢氟酸反应生成SiF4气体和水,SiF4不属于盐,因此二氧化硅不属于两性氧化物,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化硫可以使品红溶液褪色体现了二氧化硫的漂白性;
B、要注意,鉴别烷烃中含有烯烃,可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳溶液,但是除杂只能用溴水或者溴的四氯化碳溶液;
C、电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
D、二氧化硅只能和氟化氢一种酸发生反应,不属于两性氧化物。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.(a)与(b)的分子式都为C7H8,结构不同,所以互为同分异构体,A符合题意;
B.(a)分子中两个环共用的碳原子,与周围4个碳原子相连,构成四面体结构,所以碳原子不可能共面,B不符合题意;
C.(b)的一氯取代物共有4种,C不符合题意;
D.(b)不能使Br2/CCl4 褪色,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.(a)与(b)的分子式相同,结构不同;
B.(a)分子中两个环共用的碳原子,与周围4个碳原子相连,构成四面体结构;
C.苯环上有3种碳原子,甲基上有一种碳原子;
D.(a)中有碳碳双键能使Br2/CCl4 褪色,(b)中苯环不能使Br2/CCl4 褪色。
16.【答案】B
【解析】【解答】 是加聚产物,单体是在碳链两两(两个碳原子)断键,如链上有双键,则有四个碳原子断键(即丁二烯结构),发生反应的单体是:CH2=CH-CH=CH2和CH2=CH-CN,
故答案为:B。
【分析】烯烃加聚的断键和成键方式即可判断单体
17.【答案】A
【解析】【解答】加成反应是指有机物中的不饱和键(碳碳双键或三键)断裂在两端分别与其他原子或原子团相连的反应,产物只有一种,据此解题。
A.CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl,符合加成反应的定义,属于加成反应,A符合题意;
B. +HNO3(浓) +H2O属于取代反应,B不合题意;
C.CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl属于取代反应,C不合题意;
D.CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O属于氧化反应,D不合题意;
故答案为A。
【分析】加成反应的特点只上不下,类似于化合反应,其次可以根据能发生加成反应的官能团:双键,醛基,苯环等进行判断。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.玛瑙珠的主要成分是二氧化硅,符合题意;
B.聚酰胺为高分子材料,不符合题意;
C.钢筋混凝土包括砂子、水泥、钢材等材料,属于复合材料,不符合题意;
D.钛合金具有耐高压、耐低温的特性,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】
A.玛瑙得主要成分是二氧化硅,玻璃主要成分是硅酸盐;
B.聚酰胺为有机高分子材料;
C.钢筋混凝土为符合材料,其中包括多种物质;
D.钛合金具有耐高温、耐低温的特性。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、聚四氟乙烯为高分子化合物,属于有机合成高分子材料,A不符合题意。
B、铝锂合金属于金属材料,B不符合题意。
C、光导纤维的主要材料为二氧化硅,硅是半导体材料,C符合题意。
D、葡萄酒中微量的SO2,可以起到杀菌作用;同时SO2具有还原性,可防止营养成分被氧化,D不符合题意。
故答案为:D
【分析】A、聚四氟乙烯属于有机合成高分子材料。
B、合金属于金属材料。
C、光导纤维的主要材料是二氧化硅。
D、SO2具有还原性,可防止营养成分被氧化。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.运载火箭动力来源液氢在发射时是作为燃料燃烧,被氧化,所以发生氧化反应,A不符合题意;
B.丙烯酸聚氨酯是聚合物,属于高分子化合物,B符合题意;
C.作梦天实验舱的“铠甲”应该是选择导热性差,熔点高的材料,C不符合题意;
D.太阳翼表层覆盖的砷化镓电池片能将太阳能转变为电能,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.燃料燃烧被氧化,发生氧化反应;
B.聚合物属于高分子化合物;
C.应该是选择导热性差,熔点高的材料;
D.太阳电池能将太阳能转变为电能。
21.【答案】(1)③;⑤
(2)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
(3)CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
(4)
【解析】【解答】(1)①O2和O3是同种元素组成的不同单质,属于同素异形体。
②35Cl和37Cl的质子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同原子,互为同位素。
③CH3CH3和CH3CH2CH3的结构相似,分子组成上相差一个CH2,互为同系物。
④二者的组成和结构都相同,属于同一种物质。
⑤二者的分子式相同,但结构不同,属于同分异构体。
综上,互为同系物的是③;互为同分异构体的是⑤。
(2)CH3CH3与Cl2在光照的条件下发生取代反应,生成CH3CH2Cl和HCl,该反应的化学方程式为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。
(3)工业上利用CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,该反应的化学方程式为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(4)丙烯CH3-CH=CH2发生加聚反应,生成聚丙烯,该反应的化学方程式为:。
【分析】(1)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物。
(2)乙烷与氯气发生取代反应生成一氯乙烷的同时生成HCl,据此写出反应的化学方程式。
(3)乙烯与水发生加成反应,生成乙醇,据此写出反应的化学方程式。
(4)丙烯发生加聚反应,生成聚丙烯,据此写出反应的化学方程式。
22.【答案】(1)C6H6
(2)无
(3)3种
(4)
【解析】【解答】(1)根据有机物的结构简式可知,该有机物的化学式是C6H6。
(2)根据有机物的结构简式可知,该有机物分子中氢原子的种类只有1种,所以该烃的一氯取代物没有同分异构体。
(3)根据有机物的结构简式可知,该烃的二氯取代物有3种,其中相邻的有2种,相对的有1种。
(4)根据有机物的性质可知,符合条件的有机物应该是苯,结构简式是 。
【分析】(1)注意每个C原子可以形成四个共价键,剩余的补氢。
(2)该物质六个角的位置是等价的。
(3)采用定一移一的原则,寻找其二氯代物。
(4)苯的分子式 C6H6,符合题干要求 。
23.【答案】(1)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+137 kJ/ml
(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/ml、-1411kJ/ml和-286 kJ/ml,可得热化学方程式为:①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1560 kJ/ml;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411 kJ/ml;③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-286 kJ/ml;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/ml;
(2)由图可知:该反应过程的最大活化能Ea为:33.59 kJ/ml-(-12.02 kJ/ml)=47.61 kJ/ml;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 ml,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 ml,平衡时气体总物质的量为n(总)=a ml+0.5a ml+0.5a ml+0.5a ml=2.5a ml,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。
24.【答案】(1)C6H6
(2)
(3)A
(4)电解
(5)大于
(6)CD
(7)脱水性
(8)漂白性
(9)非氧化还原反应
(10)2NH3·H2O+SO2=2++H2O
【解析】【解答】(1)苯的分子式为C6H6。
(2)聚丙烯是由丙烯(CH2=CHCH3)发生加聚反应后得到的,所以聚丙烯的结构简式为。
(3)A、甲烷与正丁烷的结构相似,分子组成上相差3个CH2,因此互为同系物,A符合题意。
B、乙烯中含有碳碳双键,与正丁烷的结构不相似,不属于同系物,B不符合题意。
C、环己烷中含有环状结构,与正丁烷(链式结构)不同,不属于同系物,C不符合题意。
D、异丁烷与正丁烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D不符合题意。
故答案为:A
(4)工业上用电解熔融Al2O3的方法制取铝,因此铝的冶炼采用电解法。
(5)碳素钢属于铁的合金,合金的硬度大于成分金属的硬度,因此碳素钢的硬度大于纯铁。
(6)A、玻璃属于无机非金属材料,A不符合题意。
B、陶瓷属于无机非金属材料,B不符合题意。
C、塑料属于有机高分子材料,C符合题意。
D、橡胶属于有机高分子材料,D符合题意。
故答案为:CD
(7)e为H2SO4,其浓溶液具有吸水性、脱水性和强氧化性。浓硫酸使蔗糖炭化的过程中,体现了浓硫酸的脱水性。
(8)c为SO2,属于酸性氧化物,同时具有还原性、氧化性和漂白性。SO2使鲜花褪色,体现了SO2的漂白性。
(9)g为Na2SO3,与70%的浓硫酸发生反应:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,该反应过程中没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应。
(10)氨水过量,则反应生成(NH4)2SO3,该反应的离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O。
【分析】(1)苯的分子式为C6H6。
(2)聚丙烯是由丙烯(CH2=CHCH3)发生加聚反应后得到的,据此确定聚丙烯的结构简式。
(3)同系物是指结构相似,分子组成上相差一个或多个CH2的有机物。
(4)铝的冶炼采用电解法。
(5)合金的硬度大于其成分金属,熔点低于其成分金属。
(6)塑料、橡胶属于有机高分子材料。
(7)e为硫元素的含氧酸,且硫元素为+6价,因此e为H2SO4,根据浓硫酸的性质分析。
(8)c为硫元素的氧化物,且硫元素为+4价,因此c为SO2,结合SO2的性质分析。
(9)g为钠盐,且硫元素为+4价,因此g为Na2SO3,与70%的浓硫酸反应,生成SO2,据此判断反应是否为氧化还原反应。
(10)氨水过量,则与SO2反应生成(NH4)2SO3和H2O,据此写出反应的离子方程式。
25.【答案】(1)加成反应
(2)C
(3);
【解析】【解答】(1)根据反应前后化学键断裂情况可知,该反应为加成反应;
(2)根据上述反应原理可知,双键必须间隔一个碳,即为共轭二烯烃才能发生 狄尔斯-阿尔德反应 ,故C项不能发生;
(3)根据结构可知,分子式为:
A.该有机物含有2个双键,故可以加成2ml氢气,A项正确;
B.含有双键,可以使酸性高锰酸钾褪色,B项正确;
C.含有双键,可以使溴水褪色,C项错误;
D.根据结构,含有2个不对称的碳原子;
故答案为:C。
【分析】(1)双键断裂,形成单键,即为加成反应;据此可知 狄尔斯-阿尔德反应属于 加成反应;
(2) 狄尔斯-阿尔德反应为共轭烯烃的加成反应,即双键之间间隔一个单键,所以C项不符合;
(3)根结构可知,M有机物含有2个双键,可以与2ml氢气发生加成反应,可以使溴水、酸性高锰酸钾褪色。A
B
C
D
石油催化裂解得到丙烯
丙烯催化聚合生成聚丙烯
聚丙烯熔融后喷丝压成熔喷布
利用环氧乙烷与微生物蛋白质发生烷基化反应消毒
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%
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