- 烷烃的结构与性质
- 共197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
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
甲厂以焦炭和水为原料，C+2H2O
乙厂以天然气和水为原料，CH4+2H2O
丙厂以乙烯和水为原料，C2H4+4H2O
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
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
甲厂以焦炭和水为原料，C+2H2O
乙厂以天然气和水为原料，CH4+2H2O
丙厂以乙烯和水为原料，C2H4+4H2O
故答案为：丙
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（ ）
正确答案
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．
正确答案
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．
下列有机物的命名正确的是（ ）
正确答案
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．
下列有机物，在通常状况下易溶于水的是（ ）
正确答案
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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