《专题3 石油化工的基础物质一烃》试卷及答案-高中化学选择性必修3-苏教版-2024-2025学年

《专题3石油化工的基础物质一烃》试卷(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、下列化合物中，哪一种属于饱和烃？A.乙烯B.苯C.丙烷D.乙炔2、下列关于烃类物质的说法中，错误的是：A、甲烷是最简单的烃类，含有四个氢原子和一个碳原子。B、乙烯分子中存在碳碳双键，因此可以通过加成反应转化为饱和烃。C、苯环中的碳碳键介于单键和双键之间，称为芳香性碳碳键。D、烃类物质在完全燃烧时，产生的废气中可能含有CO和SO2，这些废气对环境有害。3、下列关于石油分馏的叙述中，正确的是（）A.石油分馏的目的是将石油中的各种烃分离开来，得到各种不同用途的石油产品。B.石油分馏是通过加热将石油中的各种烃混合物分离成不同沸点范围的产品。C.石油分馏是一种物理变化，过程中没有新物质生成。D.石油分馏的原理是不同烃分子大小不同，沸点也不同。4、乙烯是一种重要的化工原料，其分子式为C2H4。在一定条件下，乙烯可以与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。下列反应方程式正确表示这一过程的是：A、C2H4+Br2→C2H4Br2B、C2H4+Br2→CH3CH2BrC、C2H4+Br2→C2H5BrD、C2H4+Br2→CH2BrCH2Br5、在下列有机物中，不属于烷烃的是（）A.CH4B.C3H6C.C2H2D.C4H106、甲烷（CH4）与氯气（Cl2）在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷（CH3Cl）和氯化氢（HCl）。该反应中，氯原子的化合价从0价变为-1价，说明该反应属于：A.置换反应B.复分解反应C.加合反应D.氧化还原反应7、石油裂解的主要目的是获得什么？A、更多的烷烃B、更多的烯烃C、更多的芳香烃D、更多的环烷烃8、下列关于烷烃的叙述正确的是（）A、烷烃的通式为CnH2nB、烷烃都是无色气体，难溶于水C、所有烷烃都含有双键D、烷烃的相对密度都比水大9、下列关于甲烷的说法中，错误的是：A.甲烷是最简单的烷烃，化学式为CH4。B.甲烷是一种无色、无味、易燃的气体。C.甲烷在常温常压下是稳定的，不易分解。D.甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水。10、下列化合物中，不属于烃类的是（）A、CH4B、C2H4C、C6H6D、CH3OH11、石油烃裂解过程中，以下哪种产物是生产塑料的主要原料？（）A、甲烷B、乙烯C、丙烯D、丁烷12、甲烷与氯气在光照条件下反应，生成的产物中，既有氯代烃又有氯化氢。下列关于该反应的说法正确的是：A、该反应为置换反应，属于氧化还原反应。B、反应过程中，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代，化合价没有发生变化。C、该反应为加成反应，是化学变化，没有生成新物质。D、反应前后，甲烷分子中的碳原子和氢原子的数目均没有变化。13、乙烯的结构式可以表示为CH2=CH2。乙烯分子中碳原子的杂化状态是（）A、sp3杂化B、sp2杂化C、sp杂化D、sp3d杂化14、工业上常通过石油的分馏来获得柴油、润滑油、石蜡等产品。以下关于石油分馏过程的描述，正确的是：A.石油分馏是将石油加热后，通过冷凝使不同沸点的烃类组分分离的操作。B.石油的分馏过程属于化学变化，因为会产生新的化合物。C.分离出的石蜡熔点较高，适用于制造防水材料。D.石油分馏过程中，由于沸点相同，部分低沸点烃类物质可能会发生物理聚合。15、下列关于烷烃的描述中，正确的是（）A.烷烃中碳原子数目越多，其熔点越高B.烷烃都是无色液体C.烷烃的分子式通式为CnH2nD.烷烃的燃烧产物只有水16、下列关于饱和烃和不饱和烃的说法中，不正确的是（）A.饱和烃指的是分子中碳原子之间仅以单键相连的烃类B.不饱和烃包括烯烃、炔烃等，分子中含有碳碳双键或碳碳三键C.烯烃和炔烃都能发生加成反应D.乙烯、丙烯、环丁烷都是不饱和烃二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：石油是重要的化工原料，通过催化裂化的方法可以将石油分子分解成小分子烃类，从而提高汽油的产量和质量。以下是关于催化裂化的几个说法，其中正确的是（）A.催化裂化可以增加汽油的辛烷值，提高汽油的抗爆燃性能B.催化裂化过程中，催化剂的主要作用是吸附反应物，促进反应的进行C.催化裂化与热裂化相比，裂解温度较低，有利于减少大分子烃类的生成D.催化裂化可以大幅度提高石油产品的总产量，特别是轻质油的产量第二题题目：某烃A的分子式为C4H8，该烃可能的结构有几种？请列举所有可能的结构并说明判断依据。第三题题目：题目要求：写出下列物质的分子式，指出它们之间转化的化学方程式，并简述其反应类型。1.乙烷(C2H6)和氯气（Cl2）在光照条件下反应生成一氯乙烷(C2H5Cl)。2.乙烯(C2H4)与水在一定条件下反应生成乙醇(C2H5OH)。3.丙烯(C3H6)与氯化氢(HCl)在一定条件下反应生成氯代丙烷(C3H7Cl)。第四题题目：某学生对石油裂解装置中丁烷裂解产物进行研究，获得了以下信息：1.裂解温度为750℃，使用催化剂；2.主要产物为乙烯、丙烯和丁烯等；3.反应过程中乙烯的产量达到58g。4.该学生通过气相色谱分析发现，丙烯占反应物丁烷产物的54%，其余产物均为丁烯。请根据以上信息回答以下问题：（1）求裂解温度为750℃时，丁烷在该催化剂下的裂解反应方程式。（2）根据上述实验数据，计算该反应按照该方程式进行时，实际反应物质的量，并给出计算过程的推导。（3）如果采取同样的实验条件，实验中丁烷的起始物质的量为0.6mol，求按上述方程式进行反应后，丁烯的理论产量。《专题3石油化工的基础物质一烃》试卷及答案一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列化合物中，哪一种属于饱和烃？A.乙烯B.苯C.丙烷D.乙炔答案：C解析：饱和烃是指分子中碳原子之间的化学键都是单键的烃类，它们满足了碳原子周围四个价电子全部形成单键的要求，因此也被称为烷烃。选项A乙烯含有碳碳双键，选项B苯含有环状结构和大π键，选项D乙炔含有碳碳三键，均不属于饱和烃。而选项C丙烷的分子式为C32、下列关于烃类物质的说法中，错误的是：A、甲烷是最简单的烃类，含有四个氢原子和一个碳原子。B、乙烯分子中存在碳碳双键，因此可以通过加成反应转化为饱和烃。C、苯环中的碳碳键介于单键和双键之间，称为芳香性碳碳键。D、烃类物质在完全燃烧时，产生的废气中可能含有CO和SO2，这些废气对环境有害。答案：A解析：选项A中的说法是错误的，甲烷是最简单的饱和烃，其分子式为CH4，即含有一个碳原子和四个氢原子，而不是含有四个氢原子和一个碳原子。乙烯（C2H4）分子中确实存在碳碳双键，可以通过加成反应转化为饱和烃。苯（C6H6）环中的碳碳键确实介于单键和双键之间，具有芳香性。烃类物质在完全燃烧时，如果燃烧不完全，确实可能产生CO（一氧化碳）和SO2（二氧化硫），这些是对环境有害的废气。3、下列关于石油分馏的叙述中，正确的是（）A.石油分馏的目的是将石油中的各种烃分离开来，得到各种不同用途的石油产品。B.石油分馏是通过加热将石油中的各种烃混合物分离成不同沸点范围的产品。C.石油分馏是一种物理变化，过程中没有新物质生成。D.石油分馏的原理是不同烃分子大小不同，沸点也不同。答案：C解析：石油分馏是一种物理变化，它只是将石油中的不同烃按照沸点的高低进行分离，并没有产生新的物质。选项A和B虽然描述了石油分馏的目的和过程，但并没有说明分馏的原理。选项D中的描述有误，因为石油分馏的原理是基于烃的沸点不同，而不是分子大小不同。因此，正确答案是C。4、乙烯是一种重要的化工原料，其分子式为C2H4。在一定条件下，乙烯可以与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。下列反应方程式正确表示这一过程的是：A、C2H4+Br2→C2H4Br2B、C2H4+Br2→CH3CH2BrC、C2H4+Br2→C2H5BrD、C2H4+Br2→CH2BrCH2Br答案：D解析：乙烯(C2H4)与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br)。反应式为：C2H4+Br2→CH2BrCH2Br。因此，选项D是正确的。其他选项的分子式不符合加成反应生成的产物。5、在下列有机物中，不属于烷烃的是（）A.CH4B.C3H6C.C2H2D.C4H10答案：C解析：烷烃（Alkane）是一类碳氢化合物，分子中只含有碳和氢两种元素，并且碳原子以单键形式相连。烷烃的通式是CnH2n+2。A.CH4（甲烷）是烷烃，它是一种最简单的烷烃。B.C3H6（丙烯）并不是烷烃，因为它具有一个碳-碳双键，它是一种烯烃。C.C2H2（乙炔）是烷烃，这种描述不正确。乙炔是一种炔烃，分子中有一个碳-碳三键。D.C4H10（丁烷）是烷烃，它是一种含有四个碳原子的烷烃。因此，根据烷烃的定义，正确答案是C2H2（乙炔），这题目中该项描述有误。6、甲烷（CH4）与氯气（Cl2）在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷（CH3Cl）和氯化氢（HCl）。该反应中，氯原子的化合价从0价变为-1价，说明该反应属于：A.置换反应B.复分解反应C.加合反应D.氧化还原反应答案：D解析：在甲烷与氯气的取代反应中，氯原子从氯气分子中取代了甲烷分子中的一个氢原子，化合价从0价变为-1价，而氢原子的化合价从+1价变为0价。这表明在该反应中，氯原子被还原，氢原子被氧化，因此该反应属于氧化还原反应。其他选项中，置换反应是指单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，复分解反应是指两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物，加合反应是指两个或多个分子结合成一个分子的反应，这些都不符合题意。7、石油裂解的主要目的是获得什么？A、更多的烷烃B、更多的烯烃C、更多的芳香烃D、更多的环烷烃答案：B解析：石油裂解是通过高温、高压的方法将重质油裂解成轻质油，主要目的是获得更多的烯烃，用于生产合成橡胶、合成树脂等。选项A烷烃、C芳香烃、D环烷烃并不是石油裂解的主要目标产物。8、下列关于烷烃的叙述正确的是（）A、烷烃的通式为CnH2nB、烷烃都是无色气体，难溶于水C、所有烷烃都含有双键D、烷烃的相对密度都比水大答案：D解析：A选项错误，烷烃的通式为CnH2n+2，即烷烃分子中碳原子的个数是氢原子个数加2；B选项错误，烷烃包括气态烷烃（如甲烷）、液态烷烃（如乙烷）和固态烷烃（如石蜡），并不是所有烷烃都是无色气体；C选项错误，烷烃分子中碳原子之间只存在单键；D选项正确，烷烃的相对密度一般比水小，但在常温下，许多烷烃的密度比水大。9、下列关于甲烷的说法中，错误的是：A.甲烷是最简单的烷烃，化学式为CH4。B.甲烷是一种无色、无味、易燃的气体。C.甲烷在常温常压下是稳定的，不易分解。D.甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水。答案：C解析：甲烷在常温常压下是相对稳定的，但并不是完全不易分解。在特定条件下，例如高温或者催化剂的存在下，甲烷可以被分解成其他物质。因此，选项C中的说法是错误的。其他选项中，A、B、D的说法都是正确的。10、下列化合物中，不属于烃类的是（）A、CH4B、C2H4C、C6H6D、CH3OH答案：D解析：烃类是指仅含有碳和氢两种元素的有机化合物。A、B、C选项均是典型的烃类化合物，分别为甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）和苯（C6H6）。而D选项CH3OH（甲醇）含有碳、氢和氧三种元素，不属于烃类。11、石油烃裂解过程中，以下哪种产物是生产塑料的主要原料？（）A、甲烷B、乙烯C、丙烯D、丁烷答案：B解析：乙烯（B选项）是生产塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）的主要原料。通过石油烃的裂解过程，可以得到包含乙烯在内的多种烃类，其中乙烯因具有较好的聚合性能，被广泛应用于塑料的生产。其他选项中的甲烷、丙烯、丁烷不是生产塑料的主要原料。12、甲烷与氯气在光照条件下反应，生成的产物中，既有氯代烃又有氯化氢。下列关于该反应的说法正确的是：A、该反应为置换反应，属于氧化还原反应。B、反应过程中，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代，化合价没有发生变化。C、该反应为加成反应，是化学变化，没有生成新物质。D、反应前后，甲烷分子中的碳原子和氢原子的数目均没有变化。答案：B解析：甲烷与氯气在光照条件下反应，生成的产物中既有氯代烃又有氯化氢。这是一个取代反应，不是置换反应，也不是加成反应。在反应过程中，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代，虽然发生了原子的交换，但化合价没有发生变化，因此选项B正确。选项A错误，因为化合价没有发生变化，所以不是氧化还原反应；选项C错误，因为反应过程中生成了新物质；选项D错误，因为虽然碳原子和氢原子的数目没有变化，但是它们的化学环境发生了改变。13、乙烯的结构式可以表示为CH2=CH2。乙烯分子中碳原子的杂化状态是（）A、sp3杂化B、sp2杂化C、sp杂化D、sp3d杂化答案：B解析：乙烯分子中的碳原子采用sp2杂化，这使得每个碳原子形成两个σ键和一个π键，形成平面的非线性结构。乙烯中的双键是由一个σ键和一个π键组成的，单键则是由两个σ键组成的。因此，正确答案是B。14、工业上常通过石油的分馏来获得柴油、润滑油、石蜡等产品。以下关于石油分馏过程的描述，正确的是：A.石油分馏是将石油加热后，通过冷凝使不同沸点的烃类组分分离的操作。B.石油的分馏过程属于化学变化，因为会产生新的化合物。C.分离出的石蜡熔点较高，适用于制造防水材料。D.石油分馏过程中，由于沸点相同，部分低沸点烃类物质可能会发生物理聚合。答案：A解析：石油分馏是物理变化的过程，通过加热使石油中的不同沸点的烃类组分分离开。选项A正确地描述了这一过程。选项B错误，因为石油分馏只涉及物理变化，没有新物质的生成。选项C描述的是石蜡的用途，不涉及分馏过程，故不正确。选项D错误，因为低沸点烃类物质在分馏过程中不会发生化学聚合。15、下列关于烷烃的描述中，正确的是（）A.烷烃中碳原子数目越多，其熔点越高B.烷烃都是无色液体C.烷烃的分子式通式为CnH2nD.烷烃的燃烧产物只有水答案：A解析：选项A正确，因为烷烃的熔点随着碳原子数目的增加而升高，这是因为分子间作用力增强。选项B错误，因为烷烃在常温下可以是气体、液体或固体，具体取决于其分子量和温度。选项C错误，烷烃的分子式通式为CnH2n+2。选项D错误，烷烃的燃烧产物除了水，还包括二氧化碳。16、下列关于饱和烃和不饱和烃的说法中，不正确的是（）A.饱和烃指的是分子中碳原子之间仅以单键相连的烃类B.不饱和烃包括烯烃、炔烃等，分子中含有碳碳双键或碳碳三键C.烯烃和炔烃都能发生加成反应D.乙烯、丙烯、环丁烷都是不饱和烃答案：D解析：乙烯和丙烯确实是不饱和烃，但环丁烷属于饱和烃。因此，选项D中的“环丁烷都是不饱和烃”是不正确的。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：石油是重要的化工原料，通过催化裂化的方法可以将石油分子分解成小分子烃类，从而提高汽油的产量和质量。以下是关于催化裂化的几个说法，其中正确的是（）A.催化裂化可以增加汽油的辛烷值，提高汽油的抗爆燃性能B.催化裂化过程中，催化剂的主要作用是吸附反应物，促进反应的进行C.催化裂化与热裂化相比，裂解温度较低，有利于减少大分子烃类的生成D.催化裂化可以大幅度提高石油产品的总产量，特别是轻质油的产量答案：C解析：1.选项A：催化裂化主要通过热裂化使重质的石油分子裂解成小分子烃，辛烷值提高，能够提高汽油的抗爆燃性能，因此A项正确。2.选项B：催化剂在催化裂化过程中的作用不仅仅是吸附反应物，更重要的是它能提供活性位，降低反应能源，提高反应速率。因此B项错误。3.选项C：催化裂化的裂解温度相对于热裂化较低，这是因为催化剂的存在降低了反应所需的活化能，从而在较低的温度下进行，有利于减少大分子烃类的生成。因此C项正确。4.选项D：催化裂化能提高汽油的产量和质量，但其主要目的是提高汽油的辛烷值和改善燃烧性能，而不是大幅度提高石油产品的总产量。因此D项错误。综上所述，正确答案为C。第二题题目：某烃A的分子式为C4H8，该烃可能的结构有几种？请列举所有可能的结构并说明判断依据。答案：该烃A的分子式为C4H8，可能的结构有3种：1.丁烯（1-丁烯）：CH2=CH-CH2-CH32.丁烯（2-丁烯）：CH3-CH=CH-CH33.环丁烷：CH2-CH2-CH2-CH2判断依据：1.根据分子式C4H8，可以判断该烃为烯烃或环烷烃。2.烯烃的通式为CnH2n，环烷烃的通式为CnH2n。3.由于碳原子数为4，烯烃的碳碳双键位置有三种可能，即1-丁烯、2-丁烯；环烷烃中，4个碳原子形成的环结构只有一种，即环丁烷。解析：1.对于1-丁烯，由于碳链上只有一个碳碳双键，因此它的分子式为C4H8。2.对于2-丁烯，碳碳双键位于碳链的第二个碳原子和第三个碳原子之间，其分子式同样为C4H8。3.对于环丁烷，4个碳原子形成一个环状结构，分子式也为C4H8。综上所述，C4H8的烃A可能的结构有三种，分别是1-丁烯、2-丁烯和环丁烷。第三题题目：题目要求：写出下列物质的分子式，指出它们之间转化的化学方程式，并简述其反应类型。1.乙烷(C2H6)和氯气（Cl2）在光照条件下反应生成一氯乙烷(C2H5Cl)。2.乙烯(C2H4)与水在一定条件下反应生成乙醇(C2H5OH)。3.丙烯(C3H6)与氯化氢(HCl)在一定条件下反应生成氯代丙烷(C3H7Cl)。答案：1.反应一：乙烷(C2H6)与氯气（Cl2）在光照条件下反应生成一氯乙烷(C2H5Cl)分子式：C2H6+Cl2→C2H5Cl+HCl反应类型：自由基取代反应2.反应二：乙烯(C2H4)与水在一定条件下反应生成乙醇(C2H5OH)分子式：C2H4+H2O→C2H5OH反应类型：加成反应3.反应三：丙烯(C3H6)与氯化氢(HCl)在一定条件下反应生成氯代丙烷(C3H7Cl)分子式：C3H6+HCl→C3H7Cl反应类型：加成反应解析：1.第1题：光照条件下的自由基取代反应导致了一个H被Cl原子取代。反应中会生成氯代烃，如甲基氯（C2H5Cl）和氯化氢（HCl）。尽管题干的第一步写出的方程式不完全准确，因为实际反应会继续进行，但根据题目的要求，写出第一步反应即可。2.第2题：乙烯与水发生加成反应生成乙醇，这是典型的亲电加成反应，反应条件可能为浓硫酸（作为路易斯酸催化剂）或过氧化物的存在下。反应类型为加成反应。3.第3题：丙烯与HCl的加成反应是亲核加成反应，其中一个双键碳原子（烯烃上一个碳原子）接收了氯原子，而另一个碳原子加入一个氢原子。加成反应类型。每个方程式直接展示了基元反应的化学转变，反应类型也明确响应了每一步发生的具体化学性质。这一题涵盖了基本的有机反应类型，包括自由基取代、加成等，对于学习有机化学的基础知识非常重要。第四题题目：某学生对石油裂解装置中丁烷裂解产物进行研究，获得了以下信息：1.裂解温度为750℃，使用催化剂；2.主要产物为乙烯、丙烯和丁烯等；3.反应过程中乙烯的产量达到58g。4.该学生通过气相色谱分析发现，丙烯占反应物丁烷产物的54%，其余产物均为丁烯。请根据以上信息回答以下问题：（1）求裂解温度为750℃时，丁烷在该催化剂下的裂解反应方程式。（2）根据上述实验数据，计算该反应按照该方程式进行时，实际反应物质的量，并给出计算过程的推导。（3）如果采取同样的实验条件，实验中丁烷的起始物质的量为0.6mol，求按上述方程式进行反应后，丁烯的理论产