2020版高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 第1课时 天然气的利用 甲烷作业（含解

天然气的利用甲烷一、选择题1．下列物质中属于有机物的是()①乙醇②食盐③石墨④甲烷⑤蔗糖⑥水⑦一氧化碳⑧碳酸钙⑨乙酸A．①②④⑤⑨B．①④⑤⑨C．①③④⑤⑦⑧⑨D．①④⑤⑥解析：食盐、水中不含碳元素，石墨、一氧化碳、碳酸钙三种物质虽含碳元素，但性质上与有机物有很大区别，不属于有机物。答案：B2．下列物质中不属于烷烃的是()A．CH4B．C3H8C．C4H8D．C5H12答案：C3．下列关于烷烃的叙述不正确的是()A．在烷烃分子中，只有单键B．烷烃的通式为CnH2n＋2，符合该通式的烃不一定是烷烃C．烷烃在一定条件下都能与Cl2发生取代反应D．随着碳原子数的增加，烷烃的熔、沸点逐渐升高解析：烷烃中的碳碳键、碳氢键均为单键；烷烃在一定条件下都能与Cl2发生取代反应，取代反应是烷烃的典型性质；随着碳原子数的增加，烷烃的分子间作用力增大，使其熔、沸点逐渐升高；因烷烃分子中的氢原子已达饱和，故符合CnH2n＋2的有机物只能是烷烃。答案：B4．下列叙述中错误的是()A．点燃甲烷前不必进行验纯B．甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料C．煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生D．点燃甲烷不一定会爆炸解析：甲烷与氧气混合达到一定比例范围时，点燃会发生爆炸，因此，甲烷点燃前要进行验纯。答案：A5．CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是()A．CH3Cl不存在同分异构现象B．CH2Cl2不存在同分异构现象C．CHCl3不存在同分异构现象D．CH4是气体分子解析：CH4分子中有四个等同的C—H键，可能有两种对称的结构——正四面体结构和平面正方形结构。甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体。而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。因此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构。答案：B6．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是将它们()A．先后通入溴水和澄清石灰水B．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃，先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯，通入溴水解析：CH4、CO和H2与溴水、澄清石灰水都不反应。CH4和CO燃烧都生成CO2。干燥的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成，涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有CO2生成。答案：C7．关于CH4和的叙述正确的是()A．均能用组成通式CnH2n＋2来表示B．与所有烷烃互为同位素C．因为它们结构相似，所以它们的化学性质相似，物理性质相同D．通常情况下它们都是气态烷烃解析：A项，因二者均为烷烃，都符合通式CnH2n＋2；B项，它们与其他烷烃互为同系物；C项，化学性质相似，但物理性质不同；D项，碳原子数小于或等于4的烷烃常温下是气体(新戊烷除外)。答案：A8．下列说法中正确的一组是()A．H2和D2互为同位素B．互为同分异构体C．正丁烷和异丁烷是同系物D．是同一种物质解析：A中H2和D2都是氢单质；B中，由于CH4分子是正四面体结构，其二溴代物只有一种结构，故二者是同一种物质；C中，正丁烷和异丁烷属于同分异构体。答案：D9．下列烷烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代烃的是()解析：只有一种氢的分子与Cl2发生一氯取代才能生成一种物质。答案：C10．若1mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用5molO2，则()A．x＝2，y＝2B．x＝2，y＝4C．x＝3，y＝6D．x＝3，y＝8解析：依据CxHy＋x＋y4O2――→点燃xCO2＋y2H2O可推知，有x＋y4＝5，将A、B、C、D四选项数值分别代入，仅当x＝3，y＝8时符合该方程式，所以D项正确。答案：D二、非选择题11．有下列各组微粒或物质：A．O2和O3E．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。答案：(1)B(2)A(3)C(4)E(5)D12．写出下列烷烃的分子式：(1)同温同压下，烷烃的蒸气密度是H2的43倍：______。(2)分子中含有22个共价键的烷烃：________。(3)分子中含有30个氢原子的烷烃：________。(4)室温下相对分子质量最大的直链气态烷烃：________。答案：(1)C6H14(2)C7H16(3)C14H30(4)C4H1013．将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理，各有怎样的现象发生。(1)①置于黑暗中_________________________________________；②将点燃的镁条靠近集气瓶外壁___________________________；③放在有光线的房子里_______________________。(2)甲烷和氯气发生的一系列反应都是________(填反应类型)反应，请写出甲烷和氯气反应生成二氯甲烷的化学方程式：___________________________________。解析：对于有机反应，反应条件非常重要，通过控制反应条件，可使CH4和Cl2发生的取代反应的现象不同。答案：(1)①无明显现象②爆炸③黄绿色逐渐变浅，瓶壁有油状液滴生成(2)取代CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HClCH3Cl＋Cl2――→光CH2Cl2＋HCl(或CH4＋2Cl2――→光CH2Cl2＋2HCl)14．如图是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：(1)A、B、C三者的关系是____________；(2)A的分子式为________，C的名称为________；(3)写出C的同分异构体的结构简式__________________。(4)B是2008年北京奥运会火炬燃料的主要成分，若1molB气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水，放出2217.8kJ热量，则其燃烧的热化学方程式为____________________________________________________________________。解析：本题考查了学生将图形信息转化为文字信息并且进行迁移的能力，实际上考查了烷烃的结构特点、分子式的书写、命名、同系物、同分异构体的书写以及热化学方程式的书写等基础知识。在书写热化学方程式时，要特别注意标明反应物和生成物的聚集状态等。答案：(1)同系物(2)C2H6丁烷(4)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2217.8kJ·mol－1