《專題3 石油化工的基礎(chǔ)物質(zhì)一烴》試卷及答案-高中化學選擇性必修3-蘇教版-2024-2025學年

《專題3石油化工的基礎(chǔ)物質(zhì)一烴》試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、石油是重要的化工原料，其最重要的成分是：A、石油瀝青B、天然氣C、石油焦D、石油烴2、下列關(guān)于烷烴的說法中，哪一項是錯誤的？A.烷烴分子中碳原子之間只存在單鍵連接B.烷烴的通式為CnH2n+2，其中n≥1C.所有烷烴在常溫下都是氣體D.烷烴的物理性質(zhì)隨著分子量的增加而發(fā)生變化3、在有機化學中，下列哪一種化合物屬于烷烴？A.乙烯(C2H4)B.丙烯(C3H6)C.乙烷(C2H6)D.苯(C6H6)4、下列化合物中，不屬于烴的是（）。A、CH?B、C?H?C、C?H?OHD、C?H?5、石油中最重要的烴類物質(zhì)是：A.烯烴B.環(huán)烷烴C.烯烴與環(huán)烷烴的混合物D.烷烴6、下列關(guān)于烷烴的說法錯誤的是：A.烷烴分子中的碳原子均以sp3雜化軌道成鍵B.烷烴分子中碳原子之間只能形成單鍵C.所有的烷烴都易溶于水D.烷烴的通式可以表示為CnH2n+27、下列物質(zhì)中，不屬于烴類的是（）A.甲烷B.苯C.乙醇D.乙炔8、下列化合物中，不屬于芳香烴的是（）。A、苯B、甲苯C、二甲苯D、丙酮9、下列化合物中，含有不飽和碳碳鍵的是：A.乙烷（C2H6）B.丙烷（C3H8）C.甲烷（CH4）D.戊烷（C5H12）10、下列物質(zhì)中，屬于石油化工產(chǎn)品的是（）A.乙烯B.甲烷C.乙烷D.丙烷11、乙烯分子中的碳碳雙鍵的鍵能是120kJ/mol，如果將兩個乙烯分子通過催化加氫反應轉(zhuǎn)化為乙烷，那么該反應中需要吸收或釋放的能量是（）。A、240kJ/molB、120kJ/molC、0kJ/molD、-240kJ/mol12、在石油化工生產(chǎn)中，甲烷的用途主要表現(xiàn)在以下哪個方面？（A、用作燃料B、用作化工原料C、用作制冷劑D、用作化工催化劑13、下列化合物中，不屬于烴類的是：A、甲烷（CH4）B、乙烯（C2H4）C、苯（C6H6）D、甲苯（C7H8）14、下列關(guān)于烷烴和烯烴性質(zhì)的比較，正確的是（）A、相同條件下，烷烴的密度大于烯烴B、烷烴和烯烴都可以與溴水發(fā)生加成反應C、在光照條件下，鹵素單質(zhì)只能與烯烴發(fā)生取代反應D、相同條件下，烷烴的熔點、沸點高于烯烴15、下列物質(zhì)中，屬于烴類化合物的是（）A.甲烷B.乙醇C.乙烷D.乙酸16、石油化工中，將甲烷通過催化裂化得到的輕烴產(chǎn)品中，通常含量最高的是（）A.乙烯B.丙烯C.丁烯D.乙烷二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：為什么石油煉制過程中得到的汽油在化學成分上主要是一系列的碳氫化合物？請闡明這些碳氫化合物的基本類型及其結(jié)構(gòu)特點。第二題試題：某碳氫化合物A可以發(fā)生如下反應：1.A與氧氣燃燒生成二氧化碳和水；2.A與氯氣在光照條件下進行取代反應；3.A在鎳催化劑的作用下加氫生成另一種碳氫化合物B；4.A和B可以發(fā)生加成反應。請回答以下問題：（1）根據(jù)上述反應性質(zhì)，判斷物質(zhì)A的類型，并給出判斷依據(jù)。（2）如A的相對分子質(zhì)量為60，請寫出A的結(jié)構(gòu)簡式。（3）根據(jù)題目信息，推斷反應類型為加成反應的產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)簡式。第三題題目：某有機物A在催化條件下可以發(fā)生加成反應，與溴水反應后，溴水的橙色褪去。A在氧氣中燃燒后，生成二氧化碳和水。根據(jù)上述信息，回答以下問題：（1）推斷A的可能結(jié)構(gòu)式，并簡要說明推斷依據(jù)。（2）若A與氫氣在催化劑存在下發(fā)生加成反應，產(chǎn)物B的分子式為C8H18，請推斷B的結(jié)構(gòu)簡式，并說明推斷依據(jù)。第四題題目1.結(jié)構(gòu)分析：以下是甲苯(C?H?)和2-甲基丙烯(C?H?)的結(jié)構(gòu)式示意圖，請根據(jù)結(jié)構(gòu)分析回答問題：甲苯(C?H?)CH?|C-C-C|||C-C-C-H|||HC2-甲基丙烯(C?H?)CH?=CH-CH?-CH?問題：從結(jié)構(gòu)上判斷，甲苯和2-甲基丙烯分別屬于什么類型的烴？請寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式。分析甲苯和2-甲基丙烯的分子組成和結(jié)構(gòu)差異，說明它們在化學性質(zhì)上的主要區(qū)別。在石油化工過程中，甲苯主要用于合成哪些化合物？請簡述其反應原理和用途。2.作答要求：答題時請詳細闡述，并結(jié)合所學知識進行分析。盡量使用圖表或分子模型輔助解釋?！秾ｎ}3石油化工的基礎(chǔ)物質(zhì)一烴》試卷及答案一、單項選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、石油是重要的化工原料，其最重要的成分是：A、石油瀝青B、天然氣C、石油焦D、石油烴答案：D解析：石油主要由各種烴組成，包括烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等。這些烴類化合物是制造各種石油化工產(chǎn)品的基石。因此，石油烴是石油最重要的成分。2、下列關(guān)于烷烴的說法中，哪一項是錯誤的？A.烷烴分子中碳原子之間只存在單鍵連接B.烷烴的通式為CnH2n+2，其中n≥1C.所有烷烴在常溫下都是氣體D.烷烴的物理性質(zhì)隨著分子量的增加而發(fā)生變化答案：C解析：烷烴是一類飽和烴，它們的分子結(jié)構(gòu)中碳原子間只形成單鍵（選項A正確）。烷烴的通用分子式為CnH2n+2，這里n代表碳原子的數(shù)量，且n至少為1（選項B正確）。然而，并非所有烷烴在常溫下都是氣體；事實上，只有少數(shù)小分子量的烷烴如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷在標準條件下是氣體，而較大的烷烴分子在常溫下則是液體或固體（選項C錯誤）。此外，隨著烷烴分子量的增加，其沸點、熔點等物理性質(zhì)確實會發(fā)生變化，通常這些性質(zhì)會隨分子量的增大而升高（選項D正確）。因此，本題正確答案為C。3、在有機化學中，下列哪一種化合物屬于烷烴？A.乙烯(C2H4)B.丙烯(C3H6)C.乙烷(C2H6)D.苯(C6H6)答案：C解析：烷烴是一類只含有碳和氫的飽和烴，其通式為CnH2n+2。選項A和B分別是乙烯和丙烯，它們是烯烴，含有碳碳雙鍵；選項D是苯，屬于芳香烴，具有特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。只有選項C的乙烷符合烷烴的定義，因此正確答案是C。4、下列化合物中，不屬于烴的是（）。A、CH?B、C?H?C、C?H?OHD、C?H?答：C（C?H?OH）解析：烴是指僅由碳和氫兩種元素組成的化合物。根據(jù)這一定義，我們可以逐一分析給出的選項：A、CH?：甲烷，僅由碳和氫兩種元素組成，屬于烴。B、C?H?：乙烷，僅由碳和氫兩種元素組成，屬于烴。C、C?H?OH：乙醇，除了碳和氫兩種元素，還含有氧元素（CH?CH?OH），不符合烴的定義。D、C?H?：苯，僅由碳和氫兩種元素組成，屬于烴。因此，選項C中的C?H?OH不屬于烴。5、石油中最重要的烴類物質(zhì)是：A.烯烴B.環(huán)烷烴C.烯烴與環(huán)烷烴的混合物D.烷烴答案：D解析：石油中最重要的烴類物質(zhì)是烷烴，烷烴因其穩(wěn)定的性質(zhì)，廣泛用于溶劑、燃料和化工原料等。烯烴和環(huán)烷烴在石油中也存在，但它們的化學性質(zhì)較烷烴活潑，往往作為中間產(chǎn)物或進一步加工的對象。6、下列關(guān)于烷烴的說法錯誤的是：A.烷烴分子中的碳原子均以sp3雜化軌道成鍵B.烷烴分子中碳原子之間只能形成單鍵C.所有的烷烴都易溶于水D.烷烴的通式可以表示為CnH2n+2答案：C解析：烷烴是一類飽和烴化合物，其分子中碳原子均以sp3雜化軌道與其他碳原子或氫原子形成單鍵，因此選項A和B都是正確的描述。烷烴的通式確實是CnH2n+2，這符合所有直鏈和支鏈烷烴的組成規(guī)則，所以選項D也是正確的。然而，烷烴是非極性分子，而水是極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”的原則，非極性的烷烴不易溶于極性的水中，因此選項C的說法是錯誤的。7、下列物質(zhì)中，不屬于烴類的是（）A.甲烷B.苯C.乙醇D.乙炔答案：C解析：烴是指僅由碳和氫兩種元素組成的化合物。A選項甲烷（CH4）由碳和氫組成，是烴類；B選項苯（C6H6）由碳和氫組成，是烴類；D選項乙炔（C2H2）由碳和氫組成，是烴類。而C選項乙醇（C2H5OH）由碳、氫和氧三種元素組成，因此不屬于烴類。8、下列化合物中，不屬于芳香烴的是（）。A、苯B、甲苯C、二甲苯D、丙酮答案：D解析：芳香烴是指具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的一類化合物，其分子中至少含有一個苯環(huán)。選項A、B、C中的化合物分別是苯、甲苯和二甲苯，它們都含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，因此屬于芳香烴。而選項D丙酮的分子式為CH?COCH?，其分子中沒有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，所以不屬于芳香烴。9、下列化合物中，含有不飽和碳碳鍵的是：A.乙烷（C2H6）B.丙烷（C3H8）C.甲烷（CH4）D.戊烷（C5H12）答案：C解析：不飽和碳碳鍵指的是碳原子之間存在雙鍵或三鍵的鍵合形式。A、B、D選項均為飽和烴，它們的碳原子之間只存在單鍵。而C選項甲烷分子中不存在碳碳鍵，因為它只有一個碳原子。因此，沒有任何選項符合題意，可能是題目有誤。但若按照題目的設定，正確答案應為選項C，因為紙面上沒有其它選項含有不飽和碳碳鍵。10、下列物質(zhì)中，屬于石油化工產(chǎn)品的是（）A.乙烯B.甲烷C.乙烷D.丙烷答案：A解析：乙烯是石油化工的重要基礎(chǔ)物質(zhì)，廣泛用于生產(chǎn)聚乙烯、乙二醇等化工產(chǎn)品。甲烷、乙烷、丙烷雖然也是烴類物質(zhì)，但它們更常用于燃料，不屬于石油化工產(chǎn)品。11、乙烯分子中的碳碳雙鍵的鍵能是120kJ/mol，如果將兩個乙烯分子通過催化加氫反應轉(zhuǎn)化為乙烷，那么該反應中需要吸收或釋放的能量是（）。A、240kJ/molB、120kJ/molC、0kJ/molD、-240kJ/mol答案：C解析：乙烯分子中的碳碳雙鍵在催化加氫反應中可以轉(zhuǎn)化為碳碳單鍵，這是一個放熱的過程。因此，在理論上如果將兩個乙烯分子完全轉(zhuǎn)化為乙烷，該過程中會釋放能量，但由于這是一個可逆的平衡反應，在沒有額外條件改變平衡的情況下，并不會完全釋放雙鍵的鍵能，或者說釋放的能量會伴隨著新的化學鍵的形成而重新平衡為0kJ/mol。因此，正確答案是C。這是基于化學平衡和能量守恒的原則得出的結(jié)論。12、在石油化工生產(chǎn)中，甲烷的用途主要表現(xiàn)在以下哪個方面？（A、用作燃料B、用作化工原料C、用作制冷劑D、用作化工催化劑答案：B解析：甲烷雖然是一種優(yōu)良的燃料，但由于其分子結(jié)構(gòu)簡單，熱值不高，因此在石油化工生產(chǎn)中主要作為化工原料，用于合成的化工產(chǎn)品有氫氣、甲醇、乙烯等，帶動了石油化工行業(yè)的發(fā)展。13、下列化合物中，不屬于烴類的是：A、甲烷（CH4）B、乙烯（C2H4）C、苯（C6H6）D、甲苯（C7H8）答案：D解析：烴是僅由碳和氫兩種元素組成的化合物。甲烷、乙烯和苯都是烴，而甲苯（C7H8）雖然主要由碳和氫組成，但由于其結(jié)構(gòu)中含有一個甲基（CH3），因此它屬于芳香烴，而不是簡單的烴類。所以正確答案是D。14、下列關(guān)于烷烴和烯烴性質(zhì)的比較，正確的是（）A、相同條件下，烷烴的密度大于烯烴B、烷烴和烯烴都可以與溴水發(fā)生加成反應C、在光照條件下，鹵素單質(zhì)只能與烯烴發(fā)生取代反應D、相同條件下，烷烴的熔點、沸點高于烯烴答案：D解析：選項A不正確，因為烷烴通常比烯烴輕，其密度通常小于烯烴，除非烯烴含有較重的原子（如芳烴）。選項B不完全正確，雖然烯烴可以與溴水發(fā)生加成反應（如加成反應），但烷烴不能與溴水直接發(fā)生加成反應，而是通過取代反應消耗溴水。選項C不正確，因為烷烴在光照條件下也可以與鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應，例如鹵代烷烴反應。選項D是正確的，烷烴由于含有更長的碳鏈，通常具有較高的熔點和沸點，而烯烴鏈較短，熔點和沸點相對較低，因此選擇D。15、下列物質(zhì)中，屬于烴類化合物的是（）A.甲烷B.乙醇C.乙烷D.乙酸答案：A解析：烴是由碳和氫元素組成的有機化合物。在本題的選項中，A.甲烷是由一個碳原子和四個氫原子構(gòu)成的最簡單的烴，屬于烷烴類。而選項B.乙醇和D.乙酸含有氧原子，屬于醇類和羧酸類，不是烴。選項C.乙烷雖然只含有碳和氫，但是它是一個由兩個碳原子和五個氫原子組成的烴，不是最簡單的烴。因此，正確答案是A.甲烷。16、石油化工中，將甲烷通過催化裂化得到的輕烴產(chǎn)品中，通常含量最高的是（）A.乙烯B.丙烯C.丁烯D.乙烷答案：D解析：在石油化工的催化裂化過程中，甲烷主要轉(zhuǎn)化為乙烷、乙烯、丙烯等輕烴。其中，乙烷的生成量通常最高，其次是乙烯和丙烯。因此，選擇D選項。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：為什么石油煉制過程中得到的汽油在化學成分上主要是一系列的碳氫化合物？請闡明這些碳氫化合物的基本類型及其結(jié)構(gòu)特點。答案：1.基本類型和結(jié)構(gòu)特點：烷烴（飽和烴）：烷烴是由碳和氫組成的直鏈或支鏈化合物，分子式為Cn烯烴（不飽和烴）：烯烴分子中有一個或多個碳-碳雙鍵，分子式為Cn炔烴（不飽和烴）：炔烴分子中至少有一對碳-碳三鍵，具有分子式為Cn芳香烴：芳香烴含有高度共軛的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分子通常包含苯環(huán)（由6個碳原子組成的環(huán)）。例如，苯（C?H?），除了苯外，它還包括多種衍生物如甲苯（C?H?）、二甲苯等。芳香烴由于其獨特的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性及不同于其他碳氫化合物的特點下的反應性。2.煉油廠為什么選擇主要回收這些碳氫化合物：用途廣泛：上述碳氫化合物由于其獨特的物理化學性質(zhì)，適合用于不同的領(lǐng)域如機械燃料、溶劑、塑料的生產(chǎn)原料等。例如，烷烴用于車用燃料；一些烯烴用于制備塑料和橡膠；芳香烴則常用作某些化學產(chǎn)品的基礎(chǔ)。便于儲存和運輸：碳氫化合物為液體或氣體，便于儲存和運輸，降低了生產(chǎn)成本。經(jīng)濟效益：從石油中提取這些化合物可以帶來巨大的經(jīng)濟效益，不僅原料豐富，而且通過進一步加工可以得到多種產(chǎn)品，廣泛用于各種產(chǎn)業(yè)中。市場需求：由于現(xiàn)代社會對燃料和化工產(chǎn)品的巨大需求，尤其是汽油作為一種汽車燃料的必需品，使得提煉這些碳氫化合物成為煉油廠的重要任務。解析：1.知識點覆蓋：該題考查學生對石油煉制產(chǎn)物類型及其結(jié)構(gòu)特性的理解，既包括了基礎(chǔ)的化學知識，也涉及了實際應用情況。2.邏輯與層次：從基本化學概念到煉油工藝的應用，學生需要能夠從不同層面清晰地將知識點組織起來并給出合理解釋。3.啟發(fā)性：通過本題還可以引導學生思考化學在工業(yè)和日常生活中的實際應用，增強學以致用的能力。第二題試題：某碳氫化合物A可以發(fā)生如下反應：1.A與氧氣燃燒生成二氧化碳和水；2.A與氯氣在光照條件下進行取代反應；3.A在鎳催化劑的作用下加氫生成另一種碳氫化合物B；4.A和B可以發(fā)生加成反應。請回答以下問題：（1）根據(jù)上述反應性質(zhì)，判斷物質(zhì)A的類型，并給出判斷依據(jù)。（2）如A的相對分子質(zhì)量為60，請寫出A的結(jié)構(gòu)簡式。（3）根據(jù)題目信息，推斷反應類型為加成反應的產(chǎn)物C的結(jié)構(gòu)簡式。答案：（1）根據(jù)物質(zhì)A能夠與氧氣發(fā)生燃燒反應生成二氧化碳和水，能夠在光照條件下與氯氣發(fā)生取代反應，以及在鎳催化劑的作用下加氫生成碳氫化合物B，可以判斷物質(zhì)A是一類烴，即脂肪烴。由于A還可以與B發(fā)生加成反應，說明A中可能含有不飽和鍵，所以物質(zhì)A可以判斷為烯烴。判斷依據(jù)：①可燃燒；②可發(fā)生取代反應；③可進行加氫反應；④可與另一不飽和烴發(fā)生加成反應。（2）A的相對分子質(zhì)量為60，可以寫作CnH2n+2（烷烴）或CnH2n（烯烴）。由于A為烯烴，其結(jié)構(gòu)簡式為C4H8。答案示例：CH2=CH-CH2-CH3或CH3-CH=CH-CH3（3）反應類型為加成反應，說明兩個不飽和烴分子通過共享一對電子形成新的飽和化合物。由于碳氫化合物A為C4H8，B為A的加氫產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)簡式為C4H10，推測在加成反應中，C的結(jié)構(gòu)簡式為C4H10。答案示例：CH3-CH2-CH2-CH2-CH3或CH3-CH(CH3)-CH2-CH3解析：（1）根據(jù)反應性質(zhì)，可以判斷出A為烯烴。（2）根據(jù)相對分子質(zhì)量推斷A的結(jié)構(gòu)簡式。（3）加成反應形成的產(chǎn)物C具有C4H10的結(jié)構(gòu)簡式。第三題題目：某有機物A在催化條件下可以發(fā)生加成反應，與溴水反應后，溴水的橙色褪去。A在氧氣中燃燒后，生成二氧化碳和水。根據(jù)上述信息，回答以下問題：（1）推斷A的可能結(jié)構(gòu)式，并簡要說明推斷依據(jù)。（2）若A與氫氣在催化劑存在下發(fā)生加成反應，產(chǎn)物B的分子式為C8H18，請推斷B的結(jié)構(gòu)簡式，并說明推斷依據(jù)。答案：（1）A的可能結(jié)構(gòu)式為C4H8。推斷依據(jù)如下：A可以發(fā)生加成反應，說明A中含有不飽和鍵，可能是雙鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。A與溴水反應，溴水褪色，表明A中的不飽和鍵與溴發(fā)生了加成反應，進一步說明A中可能含有雙鍵。A燃燒生成二氧化碳和水，說明A是烴類物質(zhì)，且碳氫比為1:2，符合烯烴的特性。（2）B的結(jié)構(gòu)簡式為（CH3）2CHCH2CH2CH2CH2CH3。推斷依據(jù)如下：A與氫氣加成，雙鍵變?yōu)閱捂I，分子式增加氫原子。B的分子式為C8H18，比A多4個氫原子，說明A中有一個雙鍵。由于A的結(jié)構(gòu)簡式為C4H8，且A為烯烴，最簡單的結(jié)構(gòu)為CH2=CHCH2CH3，加氫后變?yōu)镃H3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。解析：（1）根據(jù)A的反應性質(zhì)和產(chǎn)物，可以推斷A為烯烴。由于A的分子式為C4H8，且能發(fā)生加成反應，最簡單的烯烴結(jié)構(gòu)為1-丁烯或2-丁烯，但由于題目未指定具體的烯烴位置，故答案中給出了一種可能的結(jié)構(gòu)。（2）B為A的加氫產(chǎn)物，分子式變?yōu)镃8H18，說明A中的一個雙鍵被兩個氫原子飽和。由于A的結(jié)構(gòu)為C4H8，加氫后應在碳鏈的兩端各加兩個氫原子，形成C8H18的直鏈烷烴。第四題題目1.結(jié)構(gòu)分析：以下是甲苯(C?H?)和2-甲基丙烯(C?H?)的結(jié)構(gòu)式示意圖，請根據(jù)結(jié)構(gòu)分析回答問題：甲苯(C?H?)CH?|