2022年高中同步測(cè)試卷·人教化學(xué)必修2：高中同步測(cè)試卷（五）含答案

高中同步測(cè)試卷(五)集訓(xùn)5最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷(時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，共48分)1．下列氣體的主要成分不是甲烷的是()A．沼氣 B．液化石油氣C．天然氣 D．坑道氣2．下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是()A．C2H4＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))C2H4Cl2B．2C2H5OHeq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(140℃))C2H5—OC2H5＋H2OC．C2H5Cl＋H2Oeq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))C2H5OH＋HClD．CH4＋4Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CCl4＋4HCl3．中國(guó)石油天然氣集團(tuán)在四川發(fā)現(xiàn)了中國(guó)最大的天然氣田，預(yù)計(jì)儲(chǔ)量達(dá)7000億立方米。天然氣的主要成分是甲烷，還含有一定量的乙烷、丙烷等可燃性氣體。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．甲烷與丙烷互為同系物B．甲烷不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色C．乙烷和氯氣在光照的條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)D．甲烷、乙烷、丙烷中的化學(xué)鍵都是極性共價(jià)鍵4．在給定條件下，可與甲烷發(fā)生反應(yīng)的是()A．氧氣(光照) B．氯氣(光照)C．高錳酸鉀酸性溶液(常溫) D．濃硫酸(常溫)5．下列五種烴：①CH3CH2CH(CH3)2②CH3C(CH3)3③丙烷④戊烷⑤CH3CH(CH3)2，其沸點(diǎn)按由高到低的順序排列正確的是()A．①②③④⑤ B．②③④⑤①C．⑤②①③④ D．④①②⑤③6．下列物質(zhì)中互為同分異構(gòu)體的是()A.eq\o\al(12,6)C與eq\o\al(13,6)CB．O2與O37．下列氣體在空氣中充分燃燒后，其生成物既可使無(wú)水CuSO4變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁的是()A．CO B．CH4C．H2 D．PH38．在同一系列中，所有同系物都具有()A．相同的相對(duì)分子質(zhì)量 B．相同的物理性質(zhì)C．相似的化學(xué)性質(zhì) D．相同的最簡(jiǎn)式9．下列關(guān)于碳?xì)浠衔锏臄⑹稣_的是()A．碳?xì)浠衔锏耐ㄊ綖镃nH2n＋2B．燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳?xì)浠衔顲．碳原子間以單鍵相連的烴是烷烴D．碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬?duì)分子質(zhì)量一定是偶數(shù)10．正丁烷與異丁烷互為同分異構(gòu)體的依據(jù)是()A．具有相似的化學(xué)性質(zhì)B．具有相同的物理性質(zhì)C．分子具有相同的空間結(jié)構(gòu)D．分子式相同，但分子內(nèi)碳原子的連接方式不同11．下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，哪一種更能反映其真實(shí)存在狀況()A．Ⅰ B．ⅡC．Ⅲ D．Ⅳ12．下列有關(guān)有機(jī)化合物的說(shuō)法中正確的是()A．有機(jī)化合物都易燃燒B．凡是含有碳元素的化合物都是有機(jī)化合物C．易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑的物質(zhì)一定是有機(jī)化合物D．含碳原子數(shù)比丙烷多的烷烴都有同分異構(gòu)體13．已知一種有機(jī)物的分子式為C4H4，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，若將該有機(jī)物與適量的氯氣混合光照，則生成的鹵代烴的種類共有()A．2種 B．4種C．5種 D．6種14．下列各組物質(zhì)不屬于同系物的是()15．以下四種基團(tuán)：—CH3、—CH2—、可組合成烷烴分子。若某烷烴分子中同時(shí)且只存在這四種基團(tuán)，則該烷烴含有的碳原子數(shù)最少為()A．4 B．5C．8 D．916．一定條件下，兩種氣態(tài)烴的混合物共1mol，在空氣中完全燃燒生成1.5molCO2和2mol水蒸氣。關(guān)于該混合物的說(shuō)法正確的是()A．一定有甲烷B．一定有乙烷C．一定含有甲烷，可能含有乙烷D．可能是甲烷和丙烷的混合物題號(hào)12345678910111213141516答案二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)17．(16分)(1)分子式為C8Hm的烷烴，m值等于________；分子式為CnH22的烷烴，n值等于________；相對(duì)分子質(zhì)量為212的烷烴的分子式為________。(2)有下列幾組物質(zhì)：A.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H B．甲烷和己烷C．紅磷和白磷 D．正丁烷和異丁烷其中，①屬于同分異構(gòu)體的是________；②屬于同位素的是________；③屬于同素異形體的是________；④屬于同一種物質(zhì)的是________；⑤屬于同系物的是________。18．(14分)甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物。(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，32gCH4的物質(zhì)的量為________mol，它的體積為________L，它所含有氫原子的數(shù)目為________。(2)為了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸氣，可將混合氣體先通過(guò)盛有______________(填物質(zhì)名稱，下同)的洗氣瓶除去________；再通過(guò)盛有________的洗氣瓶除去________。19．(10分)如圖是某同學(xué)利用注射器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。甲中注入10mLCH4，同溫同壓下乙中注入50mLCl2，將乙中氣體推入甲中，將該裝置用日光照射一段時(shí)間，使反應(yīng)充分進(jìn)行。(1)下列是某同學(xué)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①氣體最終變?yōu)闊o(wú)色；②反應(yīng)結(jié)束后，甲管活塞向內(nèi)移動(dòng)；③甲內(nèi)壁有油珠；④產(chǎn)生火花。其中正確的是________(填序號(hào))。(2)甲中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的類型為________。(3)反應(yīng)后，用于吸收甲中剩余氣體的試劑最好為________(填序號(hào))。A．水 B．氫氧化鈉溶液C．硝酸銀溶液 D．飽和食鹽水(4)反應(yīng)后，若將甲中的物質(zhì)推入盛有適量AgNO3溶液的小試管中會(huì)觀察到________________________________________________________________________。20．(12分)美籍埃及人澤維爾用激光閃爍照相機(jī)拍攝到化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂和形成的過(guò)程，因而獲得1999年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。激光有很多用途，例如波長(zhǎng)為10.3μm的紅外激光能切斷B(CH3)3分子中的一個(gè)B—C鍵，使之與HBr發(fā)生取代反應(yīng)：B(CH3)3＋HBreq\o(→,\s\up7(10.3μm的激光),\s\do5())B(CH3)2Br＋CH4而利用9.6μm的紅外激光卻能切斷兩個(gè)B—C鍵并與HBr發(fā)生二元取代反應(yīng)。(1)試寫出二元取代反應(yīng)的方程式：________________________________________________________________________。(2)利用5.6gB(CH3)3和9.72gHBr正好完全反應(yīng)，則生成物中除甲烷以外，其他兩產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為多少？參考答案與解析1．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900080]解析：選B。液化石油氣的主要成分為低級(jí)的烷烴，如丙烷。2．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900081]解析：選A。根據(jù)取代反應(yīng)的定義和特點(diǎn)：“上一下一，有進(jìn)有出”可知A不符合。3．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900082]解析：選D。A.甲烷與丙烷互為同系物，A正確；B.甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不能使高錳酸鉀酸性溶液褪色，B正確；C.乙烷和氯氣在光照的條件下可以發(fā)生取代反應(yīng)，C正確；D.甲烷、乙烷、丙烷中的C—H化學(xué)鍵都是極性共價(jià)共價(jià)鍵，C—C化學(xué)鍵都是非極性共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤。答案選D。4．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900083]解析：選B。常溫下甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，與濃硫酸、高錳酸鉀酸性溶液不發(fā)生反應(yīng)。常溫和光照條件下，氧氣不能與甲烷發(fā)生反應(yīng)。光照條件下氯氣能與甲烷發(fā)生反應(yīng)。5．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900084]解析：選D。方法一：烷烴的沸點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，具有不同碳原子數(shù)的烷烴，碳原子數(shù)越多沸點(diǎn)越高；具有相同碳原子數(shù)的烷烴，分子結(jié)構(gòu)越趨于鏈狀(支鏈越少)沸點(diǎn)越高，趨于球形(支鏈越多)沸點(diǎn)越低。方法二：所列五種烷烴，戊烷沸點(diǎn)最高，④應(yīng)排在第一位，可排除A、B、C三項(xiàng)。6．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900085]解析：選D。同分異構(gòu)體是具有相同分子式但分子結(jié)構(gòu)不同的化合物的互稱；同位素是具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的同一元素的不同原子的互稱；同素異形體是由同種元素組成的不同單質(zhì)的互稱。故A項(xiàng)為同位素，B項(xiàng)為同素異形體，C項(xiàng)為同系物。7．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900086]解析：選B。在空氣中充分燃燒后，其生成物既可使無(wú)水CuSO4變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明該物質(zhì)中有C、H兩種元素，燃燒后生成CO2和H2O，甲烷符合題意。8．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900087]解析：選C。同系物分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)，因此，同系物的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)相差14的整數(shù)倍；同系物中碳、氫原子個(gè)數(shù)比不一定相同，即同系物的最簡(jiǎn)式不一定相同；對(duì)于同系物的化學(xué)性質(zhì)，由于同系物的結(jié)構(gòu)相似，所以，同系物的化學(xué)性質(zhì)相似。9．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900088]解析：選D。CnH2n＋2是烷烴的通式，A錯(cuò)誤；燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳?xì)浠衔?，化學(xué)式為CxHyOz的有機(jī)物完全燃燒的產(chǎn)物也是二氧化碳和水，B錯(cuò)誤；碳原子間以單鍵相連的鏈烴才是烷烴，C錯(cuò)誤；因?yàn)樘荚拥南鄬?duì)原子質(zhì)量為偶數(shù)，烴分子中的氫原子數(shù)也一定為偶數(shù)，所以“碳?xì)浠衔锓肿拥南鄬?duì)分子質(zhì)量一定是偶數(shù)”是正確的。10．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900089]解析：選D。分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互稱同分異構(gòu)體，同分異構(gòu)體的空間結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)也不一定相似，物理性質(zhì)不相同。11．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900090]解析：選D。甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，故比例模型更能反映其真實(shí)存在狀況。12．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900091]解析：選D。大部分有機(jī)物能燃燒，少數(shù)有機(jī)化合物不能燃燒，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)化合物分子中都含有碳元素，部分含碳元素的化合物不是有機(jī)化合物，如CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽等，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)化合物易溶于有機(jī)溶劑，部分無(wú)機(jī)物也易溶于有機(jī)溶劑，如Br2和I2易溶于苯和CCl4，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；含碳原子數(shù)大于等于4的烷烴具有同分異構(gòu)體，D選項(xiàng)正確。13．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900092]解析：選B。據(jù)C4H4分子結(jié)構(gòu)可知分子中4個(gè)碳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以分子完全對(duì)稱，因此C4H3Cl、C4H2Cl2、C4HCl3、C4Cl4分子均只有一種結(jié)構(gòu)，故生成的鹵代烴一共有4種。14．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900093]解析：選C。結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互為同系物，故A、B、D均符合，而C項(xiàng)兩者結(jié)構(gòu)不相似，并且相差不是整數(shù)個(gè)CH2原子團(tuán)，所以不屬于同系物。15．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900094]解析：選C。將—CH2—、、依次連起來(lái)，剩余價(jià)鍵與—CH3相連。16．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900095]解析：選A。設(shè)混合烴的平均分子式為CxHy，則有CxHy＋(x＋eq\f(y,4))O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(g)1xeq\f(y,2)1mol1.5mol 2mol列式解得x＝1.5，y＝4即混合烴的平均分子式為C1.5H4，則其中一定含有CH4，且另一種必須是含有4個(gè)H的烴。17．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900096]解析：(1)由烷烴的通式CnH2n＋2可知：n＝8，2n＋2＝18，故m＝18；2n＋2＝22，則n＝10；因12n＋(2n＋2)＝212，故相對(duì)分子質(zhì)量為212的烷烴分子中的碳原子數(shù)n＝15，即分子式為C15H32。(2)利用同位素、同素異形體、同系物及同分異構(gòu)體的概念即可解答。答案：(1)1810C15H32(2)①D、F②A③C④E⑤B18．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900097]解析：(1)CH4的摩爾質(zhì)量是16g/mol，32gCH4的物質(zhì)的量n(CH4)＝eq\f(32g,16g/mol)＝2mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L/mol×2mol＝44.8L，它所含有的氫原子數(shù)目N(H)＝4N(CH4)＝4n(CH4)×NA＝4.816×1024。(2)除去混在甲烷中的CO2和水蒸氣，先通過(guò)盛有NaOH溶液的洗氣瓶除去CO2，再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣。答案：(1)244.84.816×1024(2)氫氧化鈉溶液二氧化碳濃硫酸水蒸氣19．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900098]解析：(1)理論上，甲烷與氯氣體積比為1∶4時(shí)二者恰好完全反應(yīng)，而該注射器里氯氣與甲烷的體積比為5∶1(>4∶1)，說(shuō)明氯氣過(guò)量，最終氣體中仍有氯氣；該反應(yīng)進(jìn)行緩慢，不會(huì)產(chǎn)生火花；最終氣體只有氯化氫和氯氣，所以氣體的總物質(zhì)的量減小，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，甲中活塞向內(nèi)移動(dòng)。(2)甲烷分子中的四個(gè)氫原子被氯原子逐一取代，故甲中發(fā)生的是取代反應(yīng)。(3)剩余氣體中含有氯氣和氯化氫，可用氫氧化鈉溶液吸收剩余氣體。(4)生成的HCl會(huì)與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，同時(shí)因CH2Cl2、CHCl3、CCl4難溶于水而看到液體分為兩層。答案：(1)②③(2)取代反應(yīng)(3)B(4)液體分為兩層，產(chǎn)生白色沉淀20．[導(dǎo)學(xué)號(hào)79900099]解析：(1)B(CH3)3＋2HBreq\o(→,\s\up7(9.6μm的激光),\s\do5())B(CH3)Br2＋2CH4。(2)n[B(CH3)3]＝eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1moln(HBr)＝eq\f(9