《第一单元 化石燃料与有机化合物》（同步训练）高中化学必修2-苏教版-2024-2025学年

《第一单元化石燃料与有机化合物》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列物质属于化石燃料的是（）。A.甲烷B.酒精C.木炭D.石油2、下列物质属于化石燃料的有：（）A.甲烷、煤、石油B.氢气、甲烷、乙烷C.氧气、二氧化碳、甲烷D.乙醇、葡萄糖、乙醇胺3、在石油的催化裂化过程中，以下哪种物质是主要的反应物？（）A.石油沥青B.煤油C.石蜡D.重油4、下列有机化合物的命名中，正确的是（）。A.3-甲基-2-丁烯B.2,3-二甲基丁烷C.2-乙基-1-丁醇D.3,3-二甲基-2-丁醇5、石油经过分馏可以得到以下哪些产品（

）A.煤油、柴油、汽油

B.苯、甲苯、二甲苯

C.乙醇、甲醇、苯酚

D.乙烯、丙烯、丁烯6、下列关于石油的分馏过程的说法正确的是：A、石油分馏是将石油加热到一定温度后，利用不同组分的沸点差异进行分离的过程。B、石油分馏得到的各个馏分是纯净物，可以直接作为产品使用。C、石油分馏得到的轻质油品可以不经进一步加工，直接用作航空燃料。D、石油分馏过程中，温度越高，分馏出的轻质油品越多。7、下列关于乙烯的化学性质，哪一项描述是不正确的？A、乙烯能与溴水发生加成反应，使溴水褪色。B、乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。C、乙烯不能与氢气发生加成反应。D、乙烯可以作为果实催熟剂。8、下列关于石油化工产品的叙述中，不属于该范畴的是（）A.煤油B.液化石油气C.乙烯D.洗涤剂9、下列关于石油的分馏过程的描述中，正确的是（）A.石油的分馏过程是一种物理变化B.石油的分馏过程可以得到水C.石油的分馏过程可以将石油中的各种成分按照沸点的高低进行分离D.石油的分馏过程是通过化学反应将石油中的各种成分分离10、下列哪种物质是常见的有机化合物之一，且是石油炼制的基本原料？A、水（H₂O）B、二氧化碳（CO₂）C、甲烷（CH₄）D、二氧化硫（SO₂）11、以下关于石油分馏的说法不正确的是：A.石油分馏是根据各组分的沸点差异，通过加热蒸馏的方式将石油分离成各种不同沸点范围的液体。B.石油分馏产品中，汽油、柴油、煤油等是直接用作燃料的。C.石油分馏是在常压下进行的，通过分馏塔进行。D.石油分馏可以得到烷烃、环烷烃和芳香烃等多种类别的有机化合物。12、下列物质中，不属于有机化合物的是（）A.甲烷（CH4）B.乙醇（C2H5OH）C.二氧化碳（CO2）D.乙酸（CH3COOH）13、以下哪种物质不属于化石燃料的主要成分？A、甲烷B、乙醇C、石油D、煤14、下列关于煤炭、石油和天然气的说法中，错误的是（

）A.煤炭属于固态化石燃料，主要由碳、氢、氧、硫和氮等元素组成B.石油是液态化石燃料，主要成分是烃类，还含有少量的硫、氧、氮等元素C.天然气是气态化石燃料，主要成分是甲烷，常作为工业和家庭的主要燃料D.煤炭、石油和天然气的燃烧都会产生二氧化碳，但这并不是它们的主要燃烧产物15、下列关于石油的描述，正确的是（）A、石油是一种可再生能源B、石油的化学成分主要是碳和氢C、石油的开采过程对环境没有污染D、石油是唯一的一种化石燃料16、下列关于煤的描述中，错误的是：A、煤是由植物遗体经过复杂变化形成的B、煤中主要含有碳元素，同时还含有氢、氧、氮、硫等元素C、煤是一种可再生的能源D、煤的工业上主要通过干馏和气化等方式进行综合利用二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：甲烷（CH4）是天然气的主要成分，它无色无味，是优质的燃料和化工原料。已知甲烷可以通过以下反应制备：CH4(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)假设在一定条件下，该反应达到化学平衡时，测得混合气体中甲烷的体积分数为12%，而甲醇的体积分数为24%，剩下的气体全部为氢气。请回答以下问题：（1）计算该条件下，混合气体中甲烷、甲醇和氢气的物质的量之比。（2）如果反应物的初始浓度分别为：盐酸HCl（0.2mol/L），氨水NH3（0.4mol/L）。在反应后，假设氮气（N2）完全转化为氯化铵（NH4Cl），计算生成氯化铵的物质的量。第二题题目：某有机化合物A的分子式为C5H12O，它既能与金属钠反应放出氢气，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色。请写出该有机化合物A的可能结构简式，并说明其反应类型。第三题题目：某课外实验小组从煤气化产品中分离出一种烃类化合物进行结构分析，该化合物分子式为C₄H₁₀，写出该烃的所有同分异构体结构，并简述每种结构的性质。要求：1.画出所有可能的同分异构体的结构。2.简述每种结构的主要性质。第四题题目：某实验室为探究有机化合物性质，进行了以下实验：实验一：将0.1mol/L的甲烷和乙烷混合气体通入0.1mol/L的氯气中，在光照条件下反应。一段时间后，观察混合气体颜色变浅，并尝试得到有机产物。实验二：将0.1mol/L的乙醇通入0.1mol/L的乙酸中，在加热条件下反应，制得一个有特殊香味的有机产物。请根据上述实验，回答以下问题：1.根据实验一，写出甲烷和氯气发生反应的化学方程式。2.根据实验二，写出乙醇和乙酸反应生成特殊香味的有机产物的化学方程式。3.请解释实验一中混合气体颜色变浅的原因。4.请解释实验二中加热条件下反应速更快的原因。《第一单元化石燃料与有机化合物》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列物质属于化石燃料的是（）。A.甲烷B.酒精C.木炭D.石油答案：D解析：化石燃料是指由古代生物遗骸经过亿万年的复杂地质作用形成的燃料，主要包括石油、天然气和煤。选项中的甲烷、酒精和木炭不属于经过亿万年形成的化石燃料，其中甲烷是有机化合物（可以看作是从生物残骸中形成的，但通常不被归类为化石燃料），木炭是通过木材的高温燃烧或干馏过程得到的固态物质，而酒精是通过发酵过程制得的有机化合物，也不是化石燃料。只有石油符合题意。2、下列物质属于化石燃料的有：（）A.甲烷、煤、石油B.氢气、甲烷、乙烷C.氧气、二氧化碳、甲烷D.乙醇、葡萄糖、乙醇胺答案：A解析：化石燃料是由古代动植物遗体在高温、高压下经过漫长的地质年代演变而成，主要包括煤、石油和天然气。甲烷是天然气的主要成分之一，因此选项A正确。选项B中的氢气、乙烷不是化石燃料；选项C中的氧气和二氧化碳不是由有机物转化而来的，不属于化石燃料；选项D中的乙醇、葡萄糖、乙醇胺都不属于化石燃料。3、在石油的催化裂化过程中，以下哪种物质是主要的反应物？（）A.石油沥青B.煤油C.石蜡D.重油答案：D解析：石油的催化裂化是将重油在催化剂的作用下加热裂解，生成更多的轻质油品，如汽油、煤油和柴油等。因此，在催化裂化过程中，主要的反应物是重油。选项A的石油沥青是石油中的一种固体产物，选项B的煤油和选项C的石蜡都是石油经过分馏得到的轻质油品，不是催化裂化的主要反应物。4、下列有机化合物的命名中，正确的是（）。A.3-甲基-2-丁烯B.2,3-二甲基丁烷C.2-乙基-1-丁醇D.3,3-二甲基-2-丁醇答案：B解析：在有机化学的命名中，主链的选择和编号非常重要。选项B正确，2,3-二甲基丁烷表示丁烷主链上有两个甲基分别在2位和3位。选项A中，3-甲基-2-丁烯的正确名称是3-甲基-2-戊烯，因为从该位置开始，最长碳链应为5个碳原子。选项C中，2-乙基-1-丁醇的正确命名应为2-乙基-1-丁醇，表示丁醇主链上有一个乙基和一个羟基，羟基在1号位。选项D中，3,3-二甲基-2-丁醇的命名不正确，正确的命名为3,3-二甲基-2-丁醇，但这是一个不存在的化合物，因为这样命名的碳链不可能存在。但按照选项命名的正确性来看，B是最正确的选择。5、石油经过分馏可以得到以下哪些产品（

）A.煤油、柴油、汽油

B.苯、甲苯、二甲苯

C.乙醇、甲醇、苯酚

D.乙烯、丙烯、丁烯答案：A解析：石油分馏是将原油加热至沸腾，控制不同温度区间，使不同沸点的烃类物质依次蒸馏出来的过程。通过石油分馏可以得到不同使用的石油产品，如用于点燃的汽油、用于润滑的柴油、涂料的溶剂煤油等。因此，选项A正确。选项B、C、D中的物质不是石油分馏的直接产物，而是通过进一步加工得到的。6、下列关于石油的分馏过程的说法正确的是：A、石油分馏是将石油加热到一定温度后，利用不同组分的沸点差异进行分离的过程。B、石油分馏得到的各个馏分是纯净物，可以直接作为产品使用。C、石油分馏得到的轻质油品可以不经进一步加工，直接用作航空燃料。D、石油分馏过程中，温度越高，分馏出的轻质油品越多。答案：A解析：石油分馏确实是通过加热石油并利用不同组分的沸点差异进行分离的过程。选项B错误，因为分馏得到的各个馏分仍然是混合物，不是纯净物；选项C错误，轻质油品需要进一步加工才能用作航空燃料；选项D错误，虽然温度越高，轻质油品含量会增加，但过高的温度可能导致油品裂解，影响分馏效果。因此，正确答案是A。7、下列关于乙烯的化学性质，哪一项描述是不正确的？A、乙烯能与溴水发生加成反应，使溴水褪色。B、乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。C、乙烯不能与氢气发生加成反应。D、乙烯可以作为果实催熟剂。答案：C解析：乙烯是一种不饱和脂肪烃，因为它含有碳碳双键，所以具有相应的化学性质。A选项，乙烯确实能够与溴水发生加成反应，从而使溴水褪色，因为双键能够被溴添加进去；B选项，乙烯中的双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，因为双键的存在使得乙烯能够被氧化；D选项，乙烯同样能够与氢气发生加成反应，生成乙烷。因此，C选项的描述不正确，因为乙烯完全可以与氢气发生加成反应，这与它的不饱和性质相符。正确答案为C。8、下列关于石油化工产品的叙述中，不属于该范畴的是（）A.煤油B.液化石油气C.乙烯D.洗涤剂答案：D解析：本题考查石油化工产品的范畴。石油化工产品是指通过石油分馏或裂解等方法制得的，具有多种用途的有机化合物。A选项，煤油是石油分馏产物之一，属于石油化工产品；B选项，液化石油气是石油裂解的气体产物之一，也属于石油化工产品；C选项，乙烯是石油裂解的主要产物之一，是一种基本有机化工原料；D选项，洗涤剂的主要成分是表面活性剂，它通常是由石油化工产品或天然油脂经过化学处理制得，虽然原料部分来源于石油化工，但其本身不属于石油化工产品的范畴。因此，正确答案是D。9、下列关于石油的分馏过程的描述中，正确的是（）A.石油的分馏过程是一种物理变化B.石油的分馏过程可以得到水C.石油的分馏过程可以将石油中的各种成分按照沸点的高低进行分离D.石油的分馏过程是通过化学反应将石油中的各种成分分离答案：C解析：石油的分馏过程是一种物理变化，它利用了不同成分沸点不同的原理，将石油中的各种成分按照沸点的高低进行分离。在这个过程中，并没有化学反应发生，因此选项A正确。选项B错误，因为石油分馏过程中不会得到水。选项C正确，因为分馏正是基于沸点差异来分离不同成分的。选项D错误，因为分馏不是通过化学反应实现的。10、下列哪种物质是常见的有机化合物之一，且是石油炼制的基本原料？A、水（H₂O）B、二氧化碳（CO₂）C、甲烷（CH₄）D、二氧化硫（SO₂）答案：C、甲烷（CH₄）解析：甲烷是一种常见的有机化合物，分子式为CH₄，属于饱和烷烃。它是天然气的主要成分之一，也是石油炼制过程中提取的一些轻质油品和化学品的基础原料。选项A水是无机化合物；选项B二氧化碳也是无机化合物；选项D二氧化硫是一种酸性氧化物，主要来自于燃烧含硫燃料。因此，正确答案是C。11、以下关于石油分馏的说法不正确的是：A.石油分馏是根据各组分的沸点差异，通过加热蒸馏的方式将石油分离成各种不同沸点范围的液体。B.石油分馏产品中，汽油、柴油、煤油等是直接用作燃料的。C.石油分馏是在常压下进行的，通过分馏塔进行。D.石油分馏可以得到烷烃、环烷烃和芳香烃等多种类别的有机化合物。答案：C解析：石油分馏确实是根据各组分的沸点差异，通过加热蒸馏的方式将石油分离成各种不同沸点范围的液体，并且分馏产品中确实有直接用作燃料的，如汽油、柴油等。选项A、B和D都是正确的描述。然而，石油分馏并不是在常压下进行的，而是在减压下进行，以降低各组分的沸点，使得在较低的温度下就能达到不同的沸点范围。因此，选项C是不正确的。12、下列物质中，不属于有机化合物的是（）A.甲烷（CH4）B.乙醇（C2H5OH）C.二氧化碳（CO2）D.乙酸（CH3COOH）答案：C解析：有机化合物是指含有碳元素的化合物，但碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等物质虽然含有碳元素，其性质与无机物类似，因此被看作无机物。所以，二氧化碳（CO2）不属于有机化合物。其他选项中的甲烷、乙醇和乙酸都是含有碳元素的化合物，属于有机化合物。13、以下哪种物质不属于化石燃料的主要成分？A、甲烷B、乙醇C、石油D、煤答案：B解析：化石燃料主要指的是煤、石油和天然气，它们是地球上的动植物遗体经过亿万年的地质作用形成的。甲烷通常存在于天然气中，石油是一种复杂的碳氢化合物混合物，而煤主要是由古代植物遗体经过变质作用形成的。乙醇（CH₃CH₂OH）是一种有机化合物，通常通过发酵过程制得，不是化石燃料的主要成分。因此，正确答案是B。14、下列关于煤炭、石油和天然气的说法中，错误的是（

）A.煤炭属于固态化石燃料，主要由碳、氢、氧、硫和氮等元素组成B.石油是液态化石燃料，主要成分是烃类，还含有少量的硫、氧、氮等元素C.天然气是气态化石燃料，主要成分是甲烷，常作为工业和家庭的主要燃料D.煤炭、石油和天然气的燃烧都会产生二氧化碳，但这并不是它们的主要燃烧产物答案：D解析：煤炭、石油和天然气都是化石燃料，它们的燃烧过程中会产生二氧化碳，这是燃烧的常见产物。然而，这些燃料的主要燃烧产物通常是二氧化碳和水，而不是二氧化碳本身。因此，选项D中的说法“但这并不是它们的主要燃烧产物”是错误的。其他选项A、B、C中的描述是正确的。15、下列关于石油的描述，正确的是（）A、石油是一种可再生能源B、石油的化学成分主要是碳和氢C、石油的开采过程对环境没有污染D、石油是唯一的一种化石燃料答案：B解析：石油是一种不可再生能源，主要成分是碳和氢，因此选项B正确。选项A错误，因为石油是不可再生的；选项C错误，因为石油开采过程可能会对环境造成污染；选项D错误，因为除了石油，还有天然气、煤炭等化石燃料。16、下列关于煤的描述中，错误的是：A、煤是由植物遗体经过复杂变化形成的B、煤中主要含有碳元素，同时还含有氢、氧、氮、硫等元素C、煤是一种可再生的能源D、煤的工业上主要通过干馏和气化等方式进行综合利用答案：C解析：煤是古代植物遗体在地壳深处经过漫长的地质年代和复杂的物理化学变化形成的，属于不可再生能源。选项A和B是正确的描述。选项D也正确，煤可以通过干馏和气化等方式加工成多种化工原料和燃料。选项C错误，因为煤不是可再生资源，而是化石燃料。17、（假设题目，继续生成下一题）17、下列哪种化合物不属于有机化合物？A、CH₄B、CO₂C、C₂H₅OHD、CH₃COOH答案：B解析：有机化合物通常指的是包含碳元素的化合物，特别是与生命过程相关的化合物。选项A（甲烷）、选项C（乙醇）和选项D（乙酸）都是有机化合物。选项B（二氧化碳）虽然含有碳元素，但它主要参与碳循环而非生命过程，通常不被认为是有机化合物。在某些学术讨论中，一氧化碳、二氧化碳等不含氢的碳化合物作为广义上的有机化合物处理，但传统分类中通常不归类为有机化合物。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：甲烷（CH4）是天然气的主要成分，它无色无味，是优质的燃料和化工原料。已知甲烷可以通过以下反应制备：CH4(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)假设在一定条件下，该反应达到化学平衡时，测得混合气体中甲烷的体积分数为12%，而甲醇的体积分数为24%，剩下的气体全部为氢气。请回答以下问题：（1）计算该条件下，混合气体中甲烷、甲醇和氢气的物质的量之比。（2）如果反应物的初始浓度分别为：盐酸HCl（0.2mol/L），氨水NH3（0.4mol/L）。在反应后，假设氮气（N2）完全转化为氯化铵（NH4Cl），计算生成氯化铵的物质的量。答案：（1）首先，根据题目中提供的体积分数信息，我们可以计算出甲烷、甲醇和氢气在混合气体中的相对物质的量之比。由于体积分数和物质的量之比在相同温度和压力下是相等的，我们可以直接使用体积分数来计算。甲烷的体积分数为12%，甲醇的体积分数为24%，氢气的体积分数为剩下的64%（100%-24%-12%）。因此，甲烷、甲醇和氢气的物质的量之比为12:24:64。为了简化比例，我们可以将这个比例除以12，得到最简比为1:2:5。（2）对于第二个问题，氮气与氯化铵的化学反应如下：N2+3H2+4Cl2→2NH4Cl题目中没有提供足够的起始浓度信息来计算氯化铵的物质的量。我们需要知道氮气的初始浓度或者反应的初始条件，才能使用化学平衡常数或者反应速率常数来求解。假设题目中必须基于给出的初始浓度来计算，我们可以利用以下步骤：1.计算反应前氨气和盐酸的物质的量分别为0.4mol/L和0.2mol/L。2.根据化学方程式，氨气和氯化铵的物质的量之比为1:2。3.由于氨水的浓度是盐酸的两倍，我们可以假设氨水完全反应，生成等量的氯化铵。所以，生成的氯化铵的物质的量是氨水的物质的量的一半，即：0.4mol/L/2=0.2mol所以，生成的氯化铵的物质的量为0.2mol。解析：（1）甲烷、甲醇和氢气的物质的量之比计算基于混合气体的体积分数。化学中的摩尔比是通过物质的量来计算的，但由于在理想气体和相同条件下体积比等于物质的量之比，我们直接使用了体积分数。（2）对于氯化铵的物质的量计算，由于直接给出了氨水的浓度，我们可以简单地进行比例计算，假设所有氨水都转化为氯化铵。实际计算时，需要更详细的信息来确定反应的具体条件。第二题题目：某有机化合物A的分子式为C5H12O，它既能与金属钠反应放出氢气，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色。请写出该有机化合物A的可能结构简式，并说明其反应类型。答案：该有机化合物A的可能结构简式为：CH3CH2CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH2CH3。反应类型：1.与金属钠反应：A+2Na→ANa++H2↑反应类型：醇与金属钠反应生成醇钠和氢气。2.使酸性高锰酸钾溶液褪色：反应方程式：A+2KMnO4+3H2SO4→A(OH)2+2MnSO4+K2SO4+4H2O反应类型：醇被高锰酸钾氧化生成相应的醛或酮。解析：根据题目给出的信息，有机化合物A既能与金属钠反应放出氢气，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明A分子中既含有羟基（-OH），又含有能被氧化的官能团。由于A的分子式为C5H12O，且A能与金属钠反应，说明A分子中必须有一个羟基。根据C5H12O的结构，可能的醇类化合物有以下两种：1.1-戊醇（CH3CH2CH2CH2CH2OH）2.2-戊醇（CH3CH(OH)CH2CH3）这两种醇都能与金属钠反应生成醇钠和氢气。同时，这两种醇在酸性条件下也能被高锰酸钾氧化。1-戊醇被氧化生成戊醛，而2-戊醇被氧化生成戊酮。因此，A的可能结构简式为CH3CH2CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH2CH3，其反应类型分别为醇与金属钠反应生成醇钠和氢气，以及醇被高锰酸钾氧化生成相应的醛或酮。第三题题目：某课外实验小组从煤气化产品中分离出一种烃类化合物进行结构分析，该化合物分子式为C₄H₁₀，写出该烃的所有同分异构体结构，并简述每种结构的性质。要求：1.画出所有可能的同分异构体的结构。2.简述每种结构的主要性质。答案与解析：烃类化合物C₄H₁₀在分子式上属于烷烃，既然是烷烃，那么它必须满足烷烃的通式CₓH₂ₓ⁺₂，即含有4个碳原子时，必须含有10个氢原子。烷烃同分异构体的种类由碳链的连接方式决定。C₄H₁₀有以下两种同分异构体：1.正丁烷：CH₃-CH₂-CH₂-CH₃结构与性质：结构稳定性较弱因为存在较大的分支，支链会使分子内形成的π键减少，增加了整个分子的稳定性。熔点和沸点相对较低因为碳链较短，分支使得分子间作用力减小。具有