人教版高中化学必修二3-1-1甲烷45分钟课后作业(含答案解析)

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课后作业

限时：45分钟作业满分：100分

一、选择题(每小题3分，共39分，每小题有1－2个正确选项)

1．下列关于甲烷的叙述正确的是()

A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型

B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色

C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一

D．甲烷能使KMnO4溶液褪色

解析：A中，由于甲烷是正四面体结构，四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系，故CH2Cl2不存在不同构型。B中，CH4只能跟氯气在光照下反应，与氯水不反应。D中，CH4比较稳定，不能被KMnO4溶液氧化。

答案：C

2．把1 mol甲烷和4mol氯气组成的混合气体充入到大试管中将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，一段时间后，推测可能观察到的现象

①黄绿色逐渐消失②试管壁上有油珠③试管内水面上升④水槽内有少量晶体析出

A．只有①③B．只有①②③

C．只有①③④D．①②③④

解析：氯气被消耗后，黄绿色消失。生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为油状液体，又因为氯气被消耗，气体的体积减小，试管内水面上升。生成的HCl溶于水降低了NaCl的溶解度，有NaCl析出。

答案：D

3．如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶中的气体可能是()

①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2

A．①②B．②④

C．③④D．②③

解析：从题目的叙述情况看，所选气体组必须是与水作用后混合气体总体积减小的，此时应注意CH4与Cl2的取代反应生成HCl，HCl易溶于水，因此应选D。

答案：D

4．1mol甲烷和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为()

A ．0.5mol

B ．2mol

C ．2.5mol

D ．4mol

解析：依据CH 4与Cl 2的取代反应规律可知：1个Cl 2分子取代1个H 原子，同时生成1个HCl 分子。所以由碳原子守恒可得，产生四种取代产物均为0.25mol ，生成0.25mol CH 3Cl 需消耗n (Cl 2)＝0.25

mol ，生成0.25mol CH 2Cl 2需消耗n (Cl 2)＝0.5mol ，生成0.25mol CHCl 3需消耗n (Cl 2)＝0.75mol ，生成0.25mol CCl 4需消耗n (Cl 2)＝1.0 mol ，因此总共消耗n (Cl 2)＝2.5mol 。

答案：C

5．瓦斯爆炸是空气中含甲烷5%～15.4%(体积分数)遇火所产生的，发生爆炸最强烈时，甲烷在空气中的体积分数大约为( )

A ．10.5%

B ．9.5%

C ．8%

D ．5%

解析：由CH 4＋2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O 可知瓦斯爆炸最强烈时，CH 4和O 2的体积比应为1∶2，因此CH 4与空气的体积比为1∶ ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×10021≈1∶9.5。那么它在空气中的体积分数为19.5＋1×100%≈9.5%，选B 。

答案：B

6．在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是( )

A ．溴水

B ．氯水

C ．氧气

D ．高锰酸钾溶液

解析：甲烷化学性质比较稳定，在常温常压下不易被氧气、高锰酸钾溶液氧化，但在点燃条件下与氧气发生反应；甲烷与Cl 2在光照

条件下发生取代反应，但与溴水、氯水不反应。

答案：C

7．下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是()

A．CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构

B．CH4、CCl4都是正四面体结构

C．CH4和CCl4中的化学键完全相同

D．CH4、CCl4的结构相同，性质也相同

解析：CH3Cl中的C—Cl共价键和C—H共价键键能、键长及键的牢固性均不同，故CH3Cl不是正四面体结构，CH4和CCl4的性质也不相同。

答案：B

8．2009年9月28日，中科院院士戴金星又宣布了一个新发现，他认为，多年来被社会流传甚广的“百慕大三角”现象，很有可能是海底储存的大量可燃冰在“捣鬼”。根据所学知识，判断下列推理正确的是()

①“可燃冰”又称天然气水合物，遇火即可燃烧

②海底储存的大量可燃冰如果在压力减小、温度升高的条件下，就有可能融化成甲烷，甲烷升到海面上，会形成大量的气泡，从而产生“巨浪”。同时，海水的密度也会降低，船只经过自然会下沉

③“可燃冰”是一种有待开发的新能源，作为燃料，它不会产生

温室气体

A ．仅有①

B ．仅有①②

C ．仅有①③

D ．全都正确

解析：“可燃冰”燃烧会产生温室气体CO 2，③不正确。 答案：B

9．下列反应属于取代反应的是( )

A ．CH 4＋2O 2――→点燃

CO 2＋2H 2O

B ．CH 4――→高温

C ＋2H 2

C ．2HI ＋Cl 2===2HCl ＋I 2

D ．C 2H 6＋Cl 2―→C 2H 5Cl ＋HCl

解析：A 属于燃烧反应，B 为分解反应，C 为置换反应，只有D 符合“下一上一”的特点。

答案：D

10. 1molCH 4与Cl 2反应全部生成CCl 4，需Cl 2的物质的量是

( )

A. 4mol

B. 3mol

C. 2mol

D. 1mol

解析：根据反应：CH 4＋4Cl 2―→CCl 4＋4HCl 可知1mol CH 4中氢原子完全被取代需Cl 2的物质的量为4mol 。

答案：A

11. 在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和Cl 2(常温、常压下)混合，得到的混合物中物质的量最多的是( )

A. CH 3Cl

B. CH 2Cl 2

C. CHCl 3

D. HCl

解析：Cl 2和CH 4气体的取代反应，无论按何体积比混合都将会