• 来自石油和煤的两种基本化供原料
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题型:简答题
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简答题

科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究,把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质.

(1)如果将CO2和H2以1:4的比例混合,通入反应器,在适当的条件下反应,可获得一种重要的能源.请完成以下化学方程式:CO2+4H2______+2H2O,若用CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃,写出该化学方程式并配平:______

(2)若将CO2和H2以1:3的比例混合,使之发生反应生成某种重要的化工原料和水,该原料可能是______

A.烷烃    B.烯烃     C.炔烃      D.芳香烃

(3)已知在443~473K时,用钴(Co)作催化剂可生成C5~C8的烷烃,这是人工合成汽油的方法之一.要达到该汽油的要求,CO2和H2的体积比的取值范围是______

(4)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:

①尿素分子中的官能团有______(用结构简式表示)

②甲厂以焦炭和水为原料;乙厂以天然气和水为原料;丙厂以乙烯和水为原料.按工业有关规定,利用原料所制得的H2和CO2的物质的量之比若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.据此可判断甲、乙、丙三个工厂原料利用率最高的是______

正确答案

解:(1)根据质量守恒定律的微观解释可以知道:反应前后的原子数目和种类应该相等,分析题给的化学反应方程式可以知道,反应前出现了2个O,1个C,8个H,反应后出现了2个O,4个H,所以在X中含有4个H和1个C.

CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃,反应方程式为nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,

故答案为:CH4; nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,

(2)由反应物CO2和H2混合在一定条件下以1:3(分子数比)比例发生反应,可判断混合气体中C、H原子个数比为1:6;又由于反应后生成水,即有H原子与O原子化合成水分子;而在四个选项中的物质中都不含O元素,可判断1个CO2分子中的2个O原子应与4个H原子结合成2个水分子,即混合气体中的1个C原子应与2个H原子化合成化工原料;通过以上分析,可得出化工原料中C、H原子个数比应为1:2;而在CH4中C、H原子个数比为1:4,在C2H2中C、H原子个数比为1:1,在C2H4中C、H原子个数比为1:2,在C2H6中C、H原子个数比为1:3;

故答案为:B;

(3)由 (1)可知nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,当生成C5H12时,n:(3n+1)=5:16,

当生成C8H18时,n:(3n+1)=8:25.

故答案为:5:16≤V(CO2):V(H2)≤8:25   

(4)①尿素分子的结构为,所以分子中的官能团有-CO-、-NH2

故答案为:-CO-、-NH2     

②NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比为2:1合成尿素,即H2和CO2的物质的量之比为:1=3:1.

甲厂以焦炭和水为原料,C+2H2OCO2+2H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1.

乙厂以天然气和水为原料,CH4+2H2OCO2+4H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1.

丙厂以乙烯和水为原料,C2H4+4H2O2CO2+6H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为3:1.

故答案为:丙

解析

解:(1)根据质量守恒定律的微观解释可以知道:反应前后的原子数目和种类应该相等,分析题给的化学反应方程式可以知道,反应前出现了2个O,1个C,8个H,反应后出现了2个O,4个H,所以在X中含有4个H和1个C.

CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃,反应方程式为nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,

故答案为:CH4; nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,

(2)由反应物CO2和H2混合在一定条件下以1:3(分子数比)比例发生反应,可判断混合气体中C、H原子个数比为1:6;又由于反应后生成水,即有H原子与O原子化合成水分子;而在四个选项中的物质中都不含O元素,可判断1个CO2分子中的2个O原子应与4个H原子结合成2个水分子,即混合气体中的1个C原子应与2个H原子化合成化工原料;通过以上分析,可得出化工原料中C、H原子个数比应为1:2;而在CH4中C、H原子个数比为1:4,在C2H2中C、H原子个数比为1:1,在C2H4中C、H原子个数比为1:2,在C2H6中C、H原子个数比为1:3;

故答案为:B;

(3)由 (1)可知nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O,当生成C5H12时,n:(3n+1)=5:16,

当生成C8H18时,n:(3n+1)=8:25.

故答案为:5:16≤V(CO2):V(H2)≤8:25   

(4)①尿素分子的结构为,所以分子中的官能团有-CO-、-NH2

故答案为:-CO-、-NH2     

②NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比为2:1合成尿素,即H2和CO2的物质的量之比为:1=3:1.

甲厂以焦炭和水为原料,C+2H2OCO2+2H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1.

乙厂以天然气和水为原料,CH4+2H2OCO2+4H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1.

丙厂以乙烯和水为原料,C2H4+4H2O2CO2+6H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为3:1.

故答案为:丙

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题型: 单选题
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单选题

已知直链烷烃A和B,A比B多一个碳原子,则下列说法不正确的是(  )

AA沸点比B高

BA和B互为同系物

CA相对密度比B大

D已知A在常温下为液态,则B也一定为液态

正确答案

D

解析

解:A.烷烃A比B多一个碳原子,A的相对分子质量大,分子间作用力强,沸点高,所以A沸点比B高,故A正确;

B.A和B都是烷烃,二者结构相似,二者含有的碳原子数不同,所以A和B互为同系物,故B正确;

C.烷烃A比B多一个碳原子,相对分子质量大,密度大,所以A相对密度比B大,故C正确;

D.A比B多一个碳原子,A的相对分子质量大于B,若A是液态,B可能是气态,也可能是液态,如:A为戊烷(液态)、B为丁烷(气态),故D错误;

故选D.

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单选题

某直链烷烃分子中有28个氢原子,下列说法正确的是(  )

A分子式是C13H28

B分子式是C14H28

C分子中共价键41个

D它的摩尔质量为184g

正确答案

A

解析

解:A、烷烃通式为CnH2n+2,H原子为2n+2=28,求出n=13,则碳原子为13,该烷烃的分子式为C13H28,故A正确;

B、烷烃通式为CnH2n+2,H原子为2n+2=28,求出n=13,则碳原子为13,该烷烃的分子式为C13H28,故B错误;

C、该分子含有(13-1)=12个碳碳单键,28个碳氢单键,共12+28=40个共价键,故C错误;

D、C13H28,的相对分子质量为13×12+28=184,因此摩尔质量为184g/mol,故D错误;

故选A.

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单选题

亚运会火炬所用燃料的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是(  )

A分子中所有碳原子不在同一条直线上

B比乙烷的密度大

C比丁烷更容易液化

D是石油分馏的一种产品

正确答案

C

解析

解:A、烷烃分子中有多个碳原子应呈锯齿形,丙烷呈角形,碳原子不在一条直线上,故A正确;

B、乙烷和丙烷常温下都是气体,丙烷的摩尔质量大于乙烷,摩尔质量与密度成正比,则丙烷的密度大于乙烷,故B正确;

C、烷烃中碳个数越多沸点越高,丙烷分子中碳原子数小于丁烷,故丁烷沸点高,更易液化,故C错误;

D、丙烷属于石油分馏的产物,是液化石油气的成分之一,故D正确.

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

有关简单的烷烃的叙述 (1)都是易燃物  (2)特征反应是取代反应 (3)相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基,其中正确的是(  )

A(1)和 (3 )

B(2)和(3)

C只有(1 )

D(1)和(2 )

正确答案

D

解析

解:由于烷烃的组成元素是C和H,其分子通式为CnH2n+2,易发生两类反应:①烷烃的燃烧;②取代反应,相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

2008年北京奥运会火炬以中国传统祥云符号和纸卷轴为创意,由铝合金制成,使用的燃料为丙烷.下列说法不正确的是(  )

A丙烷充分燃烧的产物是水和二氧化碳

B丙烷燃烧是吸热反应

C铝柄有一层致密的氧化膜可防止其腐蚀

D火炬燃料用丙烷比用煤油更环保

正确答案

B

解析

解:A.丙烷由碳氢元素组成,属于烃类,燃烧生成二氧化碳和水,故A正确;

B.丙烷燃烧时生成了新物质,因此属于化学反应;反应时放出热量,因此属于放热反应,故B错误;

C.铝的化学性质很活泼,与空气接触,能与空气中的氧气发生反应,形成致密的氧化铝薄膜,从而使金属铝与氧气隔绝,防止了金属铝的锈蚀,故C正确;

D.火炬燃料用丙烷燃烧产物是二氧化碳和水;用煤油燃烧冒黑烟,产生的有害气体主要是一氧化碳和二氧化硫,污染环境,故D正确.

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

下列有机物的命名正确的是(  )

A1,2─二甲基戊烷

B2─乙基戊烷

C3,4─二甲基戊烷

D3─甲基己烷

正确答案

D

解析

解:A、主链6个碳原子,离支链最近一端编号,得到名称不符合命名方法,正确的名称为3-甲基己烷,故A错误;

B、主链选错,无2-乙基,正确的名称为3-甲基己烷,故B错误;

C、编号起点选错,正确的名称为1,2─二甲基戊烷,故C错误;

D、符合命名方法,故D正确;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

下列有机物,在通常状况下易溶于水的是(  )

A乙酸

B甲烷

C汽油

D乙酸乙酯

正确答案

A

解析

解:A.乙酸又名醋酸,乙酸易溶于水中,故A正确;

B.甲烷为烷烃,在水中溶解度较小,故B错误;

C.汽油为有机溶剂,与水不相容,故C错误;

D.乙酸乙酯属于酯类,在水中溶解度较小,故D错误;

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

某烷烃的相对分子质量为86,与氯气反应生成的一氯代物只有两种,其结构简式是(  )

ACH3(CH24CH3

B(CH32CHCH(CH32

C(C2H52CHCH3

DC2H5C(CH33

正确答案

B

解析

解:烷烃的通式为:CnH(2n+2),所以14n+2=86,解得n=6,该烷烃分子式为C6H14

A.CH3(CH24CH3,该烷烃分子式为C6H14,有3种不同环境下的氢原子,一氯代物有3种,故A错误;

B.(CH32CHCH(CH32,该烷烃分子式为C6H14,有2种不同环境下的氢原子,一氯代物有2种,故B正确;

C.(C2H52CHCH3,该烷烃分子式为C6H14,有4种不同环境下的氢原子,一氯代物有4种,故C错误;

D.C2H5C(CH33,分子式为C6H14,有3种不同环境下的氢原子,一氯代物有3种,故D错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

下列有机物的命名错误的是(  )

A2-甲基丁烷

B2-乙基戊烷

C2,3,5-三甲基-4-乙基庚烷

D2,2-二甲基戊烷

正确答案

B

解析

解:根据烷烃命名原则可知,乙基不能出现在2号碳原子上,故B错误;A、C、D符号命名原则,所以A、C、D正确.

故选:B

下一知识点 : 生活中两种常见的有机物
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