备战高考化学专题复习认识有机化合物的推断题综合题附答案解析

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B.碳碳双键可以与溴水发生加成,能够使溴水褪色,B正确,不选;
C.2-苯基丙烯中含有一个-CH3,具有类似于CH4空间结构,所有原子不可能共平面,C错误,符合题意;
D.均含有苯环,均可以发生硝化反应,与液溴发生取代反应;苯环和碳碳双键均可以发生加成反应,D正确,不选。
答案选C。
5.下列说法正确的是()
(7)一极通氨气,另一极通NOx,生成无污染的常见气体和液体,说明生成氮气和水,正极得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则为NOx放电生成氮气,电极反应为:2NOx+4xe-=N2+2xO2-。
【点睛】
应用盖斯定律进行简单计算的基本方法是参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
(2)由图有反应②的活化能为16.7kJ/mol,反应③的活化能为8.3kJ/mol,反应③的活化能较低,反应速率较快,反应②的速率<反应③的速率;
(3)因为反应中存在CH3•间的碰撞,故生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4外,还会有乙烷等有机物;
(4)NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中,其物质的量之比也为1:2,令NO2与SO2分别为1mol、2mol,容器体积为VL,设平衡时消耗NO2为x mol列三段式有:
(1)在该反应条件下断裂1mol CH3Cl中C—Cl键,需要吸收的能量为______。
(2)反应②与反应③的反应过程,如下图所示:
则该条件下,反应②的速率______反应③的速率(填“>”、“<”或“=”)。
(3)根据以上的反应机理,我们可以推测甲烷和氯气在光照条件下反应,除生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4外,还会有乙烷等有机物,原因是______。
备战高考化学专题复习认识有机化合物的推断题综合题附答案解析
一、认识有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.(一)甲烷和氯气在光照条件下发生卤代反应,其反应机理如下:
反应①: △H=242.7kJ·mol-1
反应②: △H=7.5kJ·mol-1
反应③: △H=-112.9kJ·mol-1
反应②、③反复循环,反应物浓度逐渐降低,自由基逐渐消失,反应停止。
7.有下列各组物质:(A)O2和O3;(B)23592U和23892U;(C) CH3CH2CH2CH3和 ;(D) 和 ;(E)甲烷和新戊烷。
(1)__________组两物质互为同位素;
(2)__________组两物质互为同素异形体;
(3)__________组两物质互为同系物;
(4)__________组两物质互为同分异构体。
(6)根据图可知,吸收后溶液中氯元素以氯离子形式为主,硫元素以硫酸根离子为主,故反应为NaClO2在酸性条件下将二氧化硫氧化为硫酸根离子,自身被还原为氯离子,结合电荷守恒和质量守恒书写可得;
(7)正极得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则为NOx放电生成氮气,据此书写。
【详解】
(1)反应①: △H=242.7kJ•mol-1,反应③:CH3•+Cl2→Cl•+CH3Cl△H=-112.9kJ•mol-1,根据盖斯定律①-③可得CH3Cl→CH3•+Cl•,△H=355.6kJ/mol,故在该反应条件下断裂1mol CH3Cl中C-Cl键,需要吸收的能量为355.6kJ;
8.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。0.05mol某烃完全燃烧后,测得生成的二氧化碳为5.6L(STP)、生成的水为5.4g。请通过计推导该烃的分子式,并写出它可能的结构简式及对应的名称。_______________
E.若外界条件不发生改变,d点为平衡状态,各组分含量保持不变,故NO2和NO的体积比将保持不变,故E正确;
故答案为AE;
(6)用一定浓度的NaClO2溶液在酸性条件下充分吸收煤燃烧排放的烟气(SO2),根据图可知,吸收后溶液中氯元素以氯离子形式为主,硫元素以硫酸根离子为主,故反应为NaClO2在酸性条件下将二氧化硫氧化为硫酸根离子,自身被还原为氯离子,NaClO2溶液吸收SO2的主要离子反应方程式为:ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+;
(二)煤燃烧排放的SO2和NO2可形成严重的大气污染,某兴趣小组提出利用反应 来处理。
(4)在一定温度下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时NO2和SO2的体积之比为1:5,则该温度下平衡常数K为______。
(5)若向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,v正随时间变化如下图。下列结论正确的是______。
则:(1)互为同位素的是B;(2)互为同素异形体的是A;(3)互为同系物的是E;(4)互为同分异构体的是C。
【点睛】
考查同位素、同系物、同素异形体、同分异构体的概念判断。判断同位素、同素异形体、同分异构体的方法是:若化学式为元素,可能是同位素;若化学式为单质,则可能是同素异形体;若化学式为分子式相同、结构不同的有机化合物,则为同分异构体;若是分子式不同结构相似的有机化合物,则为同系物。
其中NaClO2溶液吸收SO2的主要离子反应方程式为______。
(7)为消除NOx,科学家开发了一种能传导O2-的固态高温陶瓷电池,一极通氨气,另一极通NOx,生成无污染的常见气体和液体。写出该电池的正极反应式:______。
【答案】355.6kJ<反应中存在CH3•间的碰撞
1.8AEClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+2NOx+4xe-=N2+2xO2-
6.1mol某烃在氧气中充分燃烧,需要消耗8mol氧气。它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是()
A. B.CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.(CH3)2CHCH(CH3)2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设该烃的化学式为CaHb,由燃烧通式知a+ =8,由此可以排除A、D;B、C的分子式均为C5H12,符合a+ =8,B戊烷一氯代物有三种,C异戊烷一氯代物有四种,故选B。
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
n起始:1 2 0 0
n转化:x x x x
n平衡:1-x 2-x x x
平衡时NO2和SO2的体积之比为1:5,故(1-x):(2-x)=1:5,解得x=0.75,据此计算;
(5)向恒容密闭容器中通入SO2和NO2,若为恒温,v正随时间变化减小直到不变,绝热条件下,v正随时间变化先增大后减小最终不变,说明温度升高,故该反应为放热反应,d点为平衡状态,根据温度对化学平衡的影响和化学平衡状态特征分析;
2.一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO、CO2和水蒸气共30.4g,该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后,浓硫酸增重14.4g,则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积(标准状况)为
A.1.12LB.2.24LC.3.36LD.4.48L
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知反应产生水的物质的量是n(H2O)= 14.4g÷18g/mol=0.8mol,根据H元素守恒可知甲烷的物质的量是n(CH4)= 0.8mol×2÷4=0.4mol,则根据C元素守恒可知反应产生的CO、CO2的物质的量的和是n(CO)+n(CO2)=0.4mol,二者的质量和m(CO)+m(CO2)= 30.4g-14.4g=16g,解得n(CO)=0.1mol,n(CO2)=0.3mol,若该甲烷完全燃烧,还需使CO发生反应产生CO2,根据方程式2CO+ O2 2CO2可知0.1molCO完全燃烧需要消耗0.05molO2,其在标准状况下的体积是v(O2)= 0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故选项A正确。
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
n起始:1 2 0 0
n转化:x x x x
n平衡:1-x 2-x x x
平衡时NO2和SO2的体积之比为1:5,故(1-x):(2-x)=1:5,解得x=0.75;
则该温度下平衡常数K为 =1.8;
(5)向恒容密闭容器中通入SO2和NO2,若为恒温,v正随时间变化减小直到不变,绝热条件下,v正随时间变化先增大后减小,说明温度升高,故该反应为放热反应;
故答案为:B。
【点睛】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,因酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)。但值得注意的是,一是同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团;二是有同一基团的物质不一定是同系物。
【解析】
【分析】
(1)反应①: △H=242.7kJ•mol-1,反应③:CH3•+Cl2→Cl•+CH3Cl△H=-112.9kJ•mol-1,根据盖斯定律①-③可得;
(2)活化能小的反应反应速率较快;
(3)自由基之间的碰撞产生物质,CH3•之间的碰撞可得到乙烷;
(4)NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中,其物质的量之比也为1:2,令NO2与SO2分别为1mol、2mol,容器体积为VL,设平衡时消耗NO2为x mol列三段式有:
【答案】BAEC
【解析】
【详解】
(A)O2和O3都是由氧元素组成的不同单质,互为同素异形体;
(B) 和 都是U元素的不同核素,互为同位素;
(C)CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3分子式相同,碳链结构不同,互为同分异构体;
(D) 和 都代表二氟二氯甲烷,为同一种物质;
(E)甲烷和新戊烷结构相似,分子组成上相差4个-CH2,互为同系物;
A.a点正反应速率较b点慢,说明a点的NO2浓度较b点大,颜色比b点深,故A正确;
B.正反应速率与逆反应速率相等,反应到达平衡,c点正反应速率正在变化,反应不是平衡状态,与逆反应速率不等,故B错误;
C.反应为放热反应,若升高温度,有利于逆反应方向,d点SO2的转化率将减小,故C错误;
D.该反应气体体积不变,反应的过程中,反应放热,气体受热膨胀,总体积不变,故容器内气体压强增大,故D错误;
3.下列烷烃中可能存在同分异构体的是
A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲烷只有一种结构,无同分异构体,选项A不符合;
B.乙烷只有一种结构,无同分异构体,选项B不符合;
C.丙烷只有一种结构,无同分异构体,选项C不符合;
D.丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,存在同分异构体,选项D符合;
A.a点颜色比b点深
B.c点正反Hale Waihona Puke Baidu速率等于逆反应速率
C.若升高温度,d点SO2的转化率将增大
D.反应的过程中,容器内气体压强保持不变
E.若外界条件不发生改变,d点NO2和NO的体积比将保持不变
(6)若用一定浓度的NaClO2溶液(已调节其初始pH为5)充分吸收煤燃烧排放的烟气后,测得溶液中各物质的浓度如下表所示:
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3所含官能团和原子团相同,但结构不同,不是同一物质,故A错误;
B. 不存在异构现象,因此 和 为同一物质,故B正确;
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故C错误;
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH所含官能团的数目不同,不互为同系物,故D错误;
答案选D。
4.芳香烃在工业生产中有着重要的用途。下列有关苯乙烯和2-苯基丙烯( )的说法错误的是()
A.二者互为同系物
B.均能使澳水溶液褪色
C.分子中的所有原子均可能在同平面上
D.均能发生取代反应和加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.苯乙烯的结构简式为 ,2-苯基丙烯 ,它们的结构相似,均含有碳碳双键,均含有一个苯环,分子式相差1个CH2,是同系物,A正确,不选;
A.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含有甲基、乙基和酯基,为同一种物质
B. 和 为同一物质
C.CH3CH2CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2互为同素异形体
D.CH3CH2OH和CH2OHCHOHCH2OH具有相同的官能团,互为同系物
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
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