《專題3 石油化工的基礎物質一烴》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石油化工的基礎物質一烴》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、下列化合物中，哪一種屬于飽和烴？A.乙烯B.苯C.丙烷D.乙炔2、下列關于烴類物質的說法中，錯誤的是：A、甲烷是最簡單的烴類，含有四個氫原子和一個碳原子。B、乙烯分子中存在碳碳雙鍵，因此可以通過加成反應轉化為飽和烴。C、苯環(huán)中的碳碳鍵介于單鍵和雙鍵之間，稱為芳香性碳碳鍵。D、烴類物質在完全燃燒時，產(chǎn)生的廢氣中可能含有CO和SO2，這些廢氣對環(huán)境有害。3、下列關于石油分餾的敘述中，正確的是（）A.石油分餾的目的是將石油中的各種烴分離開來，得到各種不同用途的石油產(chǎn)品。B.石油分餾是通過加熱將石油中的各種烴混合物分離成不同沸點范圍的產(chǎn)品。C.石油分餾是一種物理變化，過程中沒有新物質生成。D.石油分餾的原理是不同烴分子大小不同，沸點也不同。4、乙烯是一種重要的化工原料，其分子式為C2H4。在一定條件下，乙烯可以與溴水發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷。下列反應方程式正確表示這一過程的是：A、C2H4+Br2→C2H4Br2B、C2H4+Br2→CH3CH2BrC、C2H4+Br2→C2H5BrD、C2H4+Br2→CH2BrCH2Br5、在下列有機物中，不屬于烷烴的是（）A.CH4B.C3H6C.C2H2D.C4H106、甲烷（CH4）與氯氣（Cl2）在光照條件下發(fā)生取代反應，生成一氯甲烷（CH3Cl）和氯化氫（HCl）。該反應中，氯原子的化合價從0價變?yōu)?1價，說明該反應屬于：A.置換反應B.復分解反應C.加合反應D.氧化還原反應7、石油裂解的主要目的是獲得什么？A、更多的烷烴B、更多的烯烴C、更多的芳香烴D、更多的環(huán)烷烴8、下列關于烷烴的敘述正確的是（）A、烷烴的通式為CnH2nB、烷烴都是無色氣體，難溶于水C、所有烷烴都含有雙鍵D、烷烴的相對密度都比水大9、下列關于甲烷的說法中，錯誤的是：A.甲烷是最簡單的烷烴，化學式為CH4。B.甲烷是一種無色、無味、易燃的氣體。C.甲烷在常溫常壓下是穩(wěn)定的，不易分解。D.甲烷在空氣中燃燒生成二氧化碳和水。10、下列化合物中，不屬于烴類的是（）A、CH4B、C2H4C、C6H6D、CH3OH11、石油烴裂解過程中，以下哪種產(chǎn)物是生產(chǎn)塑料的主要原料？（）A、甲烷B、乙烯C、丙烯D、丁烷12、甲烷與氯氣在光照條件下反應，生成的產(chǎn)物中，既有氯代烴又有氯化氫。下列關于該反應的說法正確的是：A、該反應為置換反應，屬于氧化還原反應。B、反應過程中，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代，化合價沒有發(fā)生變化。C、該反應為加成反應，是化學變化，沒有生成新物質。D、反應前后，甲烷分子中的碳原子和氫原子的數(shù)目均沒有變化。13、乙烯的結構式可以表示為CH2=CH2。乙烯分子中碳原子的雜化狀態(tài)是（）A、sp3雜化B、sp2雜化C、sp雜化D、sp3d雜化14、工業(yè)上常通過石油的分餾來獲得柴油、潤滑油、石蠟等產(chǎn)品。以下關于石油分餾過程的描述，正確的是：A.石油分餾是將石油加熱后，通過冷凝使不同沸點的烴類組分分離的操作。B.石油的分餾過程屬于化學變化，因為會產(chǎn)生新的化合物。C.分離出的石蠟熔點較高，適用于制造防水材料。D.石油分餾過程中，由于沸點相同，部分低沸點烴類物質可能會發(fā)生物理聚合。15、下列關于烷烴的描述中，正確的是（）A.烷烴中碳原子數(shù)目越多，其熔點越高B.烷烴都是無色液體C.烷烴的分子式通式為CnH2nD.烷烴的燃燒產(chǎn)物只有水16、下列關于飽和烴和不飽和烴的說法中，不正確的是（）A.飽和烴指的是分子中碳原子之間僅以單鍵相連的烴類B.不飽和烴包括烯烴、炔烴等，分子中含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵C.烯烴和炔烴都能發(fā)生加成反應D.乙烯、丙烯、環(huán)丁烷都是不飽和烴二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：石油是重要的化工原料，通過催化裂化的方法可以將石油分子分解成小分子烴類，從而提高汽油的產(chǎn)量和質量。以下是關于催化裂化的幾個說法，其中正確的是（）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.催化裂化過程中，催化劑的主要作用是吸附反應物，促進反應的進行C.催化裂化與熱裂化相比，裂解溫度較低，有利于減少大分子烴類的生成D.催化裂化可以大幅度提高石油產(chǎn)品的總產(chǎn)量，特別是輕質油的產(chǎn)量第二題題目：某烴A的分子式為C4H8，該烴可能的結構有幾種？請列舉所有可能的結構并說明判斷依據(jù)。第三題題目：題目要求：寫出下列物質的分子式，指出它們之間轉化的化學方程式，并簡述其反應類型。1.乙烷(C2H6)和氯氣（Cl2）在光照條件下反應生成一氯乙烷(C2H5Cl)。2.乙烯(C2H4)與水在一定條件下反應生成乙醇(C2H5OH)。3.丙烯(C3H6)與氯化氫(HCl)在一定條件下反應生成氯代丙烷(C3H7Cl)。第四題題目：某學生對石油裂解裝置中丁烷裂解產(chǎn)物進行研究，獲得了以下信息：1.裂解溫度為750℃，使用催化劑；2.主要產(chǎn)物為乙烯、丙烯和丁烯等；3.反應過程中乙烯的產(chǎn)量達到58g。4.該學生通過氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)，丙烯占反應物丁烷產(chǎn)物的54%，其余產(chǎn)物均為丁烯。請根據(jù)以上信息回答以下問題：（1）求裂解溫度為750℃時，丁烷在該催化劑下的裂解反應方程式。（2）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，計算該反應按照該方程式進行時，實際反應物質的量，并給出計算過程的推導。（3）如果采取同樣的實驗條件，實驗中丁烷的起始物質的量為0.6mol，求按上述方程式進行反應后，丁烯的理論產(chǎn)量?！秾ｎ}3石油化工的基礎物質一烴》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、下列化合物中，哪一種屬于飽和烴？A.乙烯B.苯C.丙烷D.乙炔答案：C解析：飽和烴是指分子中碳原子之間的化學鍵都是單鍵的烴類，它們滿足了碳原子周圍四個價電子全部形成單鍵的要求，因此也被稱為烷烴。選項A乙烯含有碳碳雙鍵，選項B苯含有環(huán)狀結構和大π鍵，選項D乙炔含有碳碳三鍵，均不屬于飽和烴。而選項C丙烷的分子式為C32、下列關于烴類物質的說法中，錯誤的是：A、甲烷是最簡單的烴類，含有四個氫原子和一個碳原子。B、乙烯分子中存在碳碳雙鍵，因此可以通過加成反應轉化為飽和烴。C、苯環(huán)中的碳碳鍵介于單鍵和雙鍵之間，稱為芳香性碳碳鍵。D、烴類物質在完全燃燒時，產(chǎn)生的廢氣中可能含有CO和SO2，這些廢氣對環(huán)境有害。答案：A解析：選項A中的說法是錯誤的，甲烷是最簡單的飽和烴，其分子式為CH4，即含有一個碳原子和四個氫原子，而不是含有四個氫原子和一個碳原子。乙烯（C2H4）分子中確實存在碳碳雙鍵，可以通過加成反應轉化為飽和烴。苯（C6H6）環(huán)中的碳碳鍵確實介于單鍵和雙鍵之間，具有芳香性。烴類物質在完全燃燒時，如果燃燒不完全，確實可能產(chǎn)生CO（一氧化碳）和SO2（二氧化硫），這些是對環(huán)境有害的廢氣。3、下列關于石油分餾的敘述中，正確的是（）A.石油分餾的目的是將石油中的各種烴分離開來，得到各種不同用途的石油產(chǎn)品。B.石油分餾是通過加熱將石油中的各種烴混合物分離成不同沸點范圍的產(chǎn)品。C.石油分餾是一種物理變化，過程中沒有新物質生成。D.石油分餾的原理是不同烴分子大小不同，沸點也不同。答案：C解析：石油分餾是一種物理變化，它只是將石油中的不同烴按照沸點的高低進行分離，并沒有產(chǎn)生新的物質。選項A和B雖然描述了石油分餾的目的和過程，但并沒有說明分餾的原理。選項D中的描述有誤，因為石油分餾的原理是基于烴的沸點不同，而不是分子大小不同。因此，正確答案是C。4、乙烯是一種重要的化工原料，其分子式為C2H4。在一定條件下，乙烯可以與溴水發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷。下列反應方程式正確表示這一過程的是：A、C2H4+Br2→C2H4Br2B、C2H4+Br2→CH3CH2BrC、C2H4+Br2→C2H5BrD、C2H4+Br2→CH2BrCH2Br答案：D解析：乙烯(C2H4)與溴水發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br)。反應式為：C2H4+Br2→CH2BrCH2Br。因此，選項D是正確的。其他選項的分子式不符合加成反應生成的產(chǎn)物。5、在下列有機物中，不屬于烷烴的是（）A.CH4B.C3H6C.C2H2D.C4H10答案：C解析：烷烴（Alkane）是一類碳氫化合物，分子中只含有碳和氫兩種元素，并且碳原子以單鍵形式相連。烷烴的通式是CnH2n+2。A.CH4（甲烷）是烷烴，它是一種最簡單的烷烴。B.C3H6（丙烯）并不是烷烴，因為它具有一個碳-碳雙鍵，它是一種烯烴。C.C2H2（乙炔）是烷烴，這種描述不正確。乙炔是一種炔烴，分子中有一個碳-碳三鍵。D.C4H10（丁烷）是烷烴，它是一種含有四個碳原子的烷烴。因此，根據(jù)烷烴的定義，正確答案是C2H2（乙炔），這題目中該項描述有誤。6、甲烷（CH4）與氯氣（Cl2）在光照條件下發(fā)生取代反應，生成一氯甲烷（CH3Cl）和氯化氫（HCl）。該反應中，氯原子的化合價從0價變?yōu)?1價，說明該反應屬于：A.置換反應B.復分解反應C.加合反應D.氧化還原反應答案：D解析：在甲烷與氯氣的取代反應中，氯原子從氯氣分子中取代了甲烷分子中的一個氫原子，化合價從0價變?yōu)?1價，而氫原子的化合價從+1價變?yōu)?價。這表明在該反應中，氯原子被還原，氫原子被氧化，因此該反應屬于氧化還原反應。其他選項中，置換反應是指單質與化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，復分解反應是指兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，加合反應是指兩個或多個分子結合成一個分子的反應，這些都不符合題意。7、石油裂解的主要目的是獲得什么？A、更多的烷烴B、更多的烯烴C、更多的芳香烴D、更多的環(huán)烷烴答案：B解析：石油裂解是通過高溫、高壓的方法將重質油裂解成輕質油，主要目的是獲得更多的烯烴，用于生產(chǎn)合成橡膠、合成樹脂等。選項A烷烴、C芳香烴、D環(huán)烷烴并不是石油裂解的主要目標產(chǎn)物。8、下列關于烷烴的敘述正確的是（）A、烷烴的通式為CnH2nB、烷烴都是無色氣體，難溶于水C、所有烷烴都含有雙鍵D、烷烴的相對密度都比水大答案：D解析：A選項錯誤，烷烴的通式為CnH2n+2，即烷烴分子中碳原子的個數(shù)是氫原子個數(shù)加2；B選項錯誤，烷烴包括氣態(tài)烷烴（如甲烷）、液態(tài)烷烴（如乙烷）和固態(tài)烷烴（如石蠟），并不是所有烷烴都是無色氣體；C選項錯誤，烷烴分子中碳原子之間只存在單鍵；D選項正確，烷烴的相對密度一般比水小，但在常溫下，許多烷烴的密度比水大。9、下列關于甲烷的說法中，錯誤的是：A.甲烷是最簡單的烷烴，化學式為CH4。B.甲烷是一種無色、無味、易燃的氣體。C.甲烷在常溫常壓下是穩(wěn)定的，不易分解。D.甲烷在空氣中燃燒生成二氧化碳和水。答案：C解析：甲烷在常溫常壓下是相對穩(wěn)定的，但并不是完全不易分解。在特定條件下，例如高溫或者催化劑的存在下，甲烷可以被分解成其他物質。因此，選項C中的說法是錯誤的。其他選項中，A、B、D的說法都是正確的。10、下列化合物中，不屬于烴類的是（）A、CH4B、C2H4C、C6H6D、CH3OH答案：D解析：烴類是指僅含有碳和氫兩種元素的有機化合物。A、B、C選項均是典型的烴類化合物，分別為甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）和苯（C6H6）。而D選項CH3OH（甲醇）含有碳、氫和氧三種元素，不屬于烴類。11、石油烴裂解過程中，以下哪種產(chǎn)物是生產(chǎn)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選項）是生產(chǎn)塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）的主要原料。通過石油烴的裂解過程，可以得到包含乙烯在內的多種烴類，其中乙烯因具有較好的聚合性能，被廣泛應用于塑料的生產(chǎn)。其他選項中的甲烷、丙烯、丁烷不是生產(chǎn)塑料的主要原料。12、甲烷與氯氣在光照條件下反應，生成的產(chǎn)物中，既有氯代烴又有氯化氫。下列關于該反應的說法正確的是：A、該反應為置換反應，屬于氧化還原反應。B、反應過程中，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代，化合價沒有發(fā)生變化。C、該反應為加成反應，是化學變化，沒有生成新物質。D、反應前后，甲烷分子中的碳原子和氫原子的數(shù)目均沒有變化。答案：B解析：甲烷與氯氣在光照條件下反應，生成的產(chǎn)物中既有氯代烴又有氯化氫。這是一個取代反應，不是置換反應，也不是加成反應。在反應過程中，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代，雖然發(fā)生了原子的交換，但化合價沒有發(fā)生變化，因此選項B正確。選項A錯誤，因為化合價沒有發(fā)生變化，所以不是氧化還原反應；選項C錯誤，因為反應過程中生成了新物質；選項D錯誤，因為雖然碳原子和氫原子的數(shù)目沒有變化，但是它們的化學環(huán)境發(fā)生了改變。13、乙烯的結構式可以表示為CH2=CH2。乙烯分子中碳原子的雜化狀態(tài)是（）A、sp3雜化B、sp2雜化C、sp雜化D、sp3d雜化答案：B解析：乙烯分子中的碳原子采用sp2雜化，這使得每個碳原子形成兩個σ鍵和一個π鍵，形成平面的非線性結構。乙烯中的雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵組成的，單鍵則是由兩個σ鍵組成的。因此，正確答案是B。14、工業(yè)上常通過石油的分餾來獲得柴油、潤滑油、石蠟等產(chǎn)品。以下關于石油分餾過程的描述，正確的是：A.石油分餾是將石油加熱后，通過冷凝使不同沸點的烴類組分分離的操作。B.石油的分餾過程屬于化學變化，因為會產(chǎn)生新的化合物。C.分離出的石蠟熔點較高，適用于制造防水材料。D.石油分餾過程中，由于沸點相同，部分低沸點烴類物質可能會發(fā)生物理聚合。答案：A解析：石油分餾是物理變化的過程，通過加熱使石油中的不同沸點的烴類組分分離開。選項A正確地描述了這一過程。選項B錯誤，因為石油分餾只涉及物理變化，沒有新物質的生成。選項C描述的是石蠟的用途，不涉及分餾過程，故不正確。選項D錯誤，因為低沸點烴類物質在分餾過程中不會發(fā)生化學聚合。15、下列關于烷烴的描述中，正確的是（）A.烷烴中碳原子數(shù)目越多，其熔點越高B.烷烴都是無色液體C.烷烴的分子式通式為CnH2nD.烷烴的燃燒產(chǎn)物只有水答案：A解析：選項A正確，因為烷烴的熔點隨著碳原子數(shù)目的增加而升高，這是因為分子間作用力增強。選項B錯誤，因為烷烴在常溫下可以是氣體、液體或固體，具體取決于其分子量和溫度。選項C錯誤，烷烴的分子式通式為CnH2n+2。選項D錯誤，烷烴的燃燒產(chǎn)物除了水，還包括二氧化碳。16、下列關于飽和烴和不飽和烴的說法中，不正確的是（）A.飽和烴指的是分子中碳原子之間僅以單鍵相連的烴類B.不飽和烴包括烯烴、炔烴等，分子中含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵C.烯烴和炔烴都能發(fā)生加成反應D.乙烯、丙烯、環(huán)丁烷都是不飽和烴答案：D解析：乙烯和丙烯確實是不飽和烴，但環(huán)丁烷屬于飽和烴。因此，選項D中的“環(huán)丁烷都是不飽和烴”是不正確的。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：石油是重要的化工原料，通過催化裂化的方法可以將石油分子分解成小分子烴類，從而提高汽油的產(chǎn)量和質量。以下是關于催化裂化的幾個說法，其中正確的是（）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.催化裂化過程中，催化劑的主要作用是吸附反應物，促進反應的進行C.催化裂化與熱裂化相比，裂解溫度較低，有利于減少大分子烴類的生成D.催化裂化可以大幅度提高石油產(chǎn)品的總產(chǎn)量，特別是輕質油的產(chǎn)量答案：C解析：1.選項A：催化裂化主要通過熱裂化使重質的石油分子裂解成小分子烴，辛烷值提高，能夠提高汽油的抗爆燃性能，因此A項正確。2.選項B：催化劑在催化裂化過程中的作用不僅僅是吸附反應物，更重要的是它能提供活性位，降低反應能源，提高反應速率。因此B項錯誤。3.選項C：催化裂化的裂解溫度相對于熱裂化較低，這是因為催化劑的存在降低了反應所需的活化能，從而在較低的溫度下進行，有利于減少大分子烴類的生成。因此C項正確。4.選項D：催化裂化能提高汽油的產(chǎn)量和質量，但其主要目的是提高汽油的辛烷值和改善燃燒性能，而不是大幅度提高石油產(chǎn)品的總產(chǎn)量。因此D項錯誤。綜上所述，正確答案為C。第二題題目：某烴A的分子式為C4H8，該烴可能的結構有幾種？請列舉所有可能的結構并說明判斷依據(jù)。答案：該烴A的分子式為C4H8，可能的結構有3種：1.丁烯（1-丁烯）：CH2=CH-CH2-CH32.丁烯（2-丁烯）：CH3-CH=CH-CH33.環(huán)丁烷：CH2-CH2-CH2-CH2判斷依據(jù)：1.根據(jù)分子式C4H8，可以判斷該烴為烯烴或環(huán)烷烴。2.烯烴的通式為CnH2n，環(huán)烷烴的通式為CnH2n。3.由于碳原子數(shù)為4，烯烴的碳碳雙鍵位置有三種可能，即1-丁烯、2-丁烯；環(huán)烷烴中，4個碳原子形成的環(huán)結構只有一種，即環(huán)丁烷。解析：1.對于1-丁烯，由于碳鏈上只有一個碳碳雙鍵，因此它的分子式為C4H8。2.對于2-丁烯，碳碳雙鍵位于碳鏈的第二個碳原子和第三個碳原子之間，其分子式同樣為C4H8。3.對于環(huán)丁烷，4個碳原子形成一個環(huán)狀結構，分子式也為C4H8。綜上所述，C4H8的烴A可能的結構有三種，分別是1-丁烯、2-丁烯和環(huán)丁烷。第三題題目：題目要求：寫出下列物質的分子式，指出它們之間轉化的化學方程式，并簡述其反應類型。1.乙烷(C2H6)和氯氣（Cl2）在光照條件下反應生成一氯乙烷(C2H5Cl)。2.乙烯(C2H4)與水在一定條件下反應生成乙醇(C2H5OH)。3.丙烯(C3H6)與氯化氫(HCl)在一定條件下反應生成氯代丙烷(C3H7Cl)。答案：1.反應一：乙烷(C2H6)與氯氣（Cl2）在光照條件下反應生成一氯乙烷(C2H5Cl)分子式：C2H6+Cl2→C2H5Cl+HCl反應類型：自由基取代反應2.反應二：乙烯(C2H4)與水在一定條件下反應生成乙醇(C2H5OH)分子式：C2H4+H2O→C2H5OH反應類型：加成反應3.反應三：丙烯(C3H6)與氯化氫(HCl)在一定條件下反應生成氯代丙烷(C3H7Cl)分子式：C3H6+HCl→C3H7Cl反應類型：加成反應解析：1.第1題：光照條件下的自由基取代反應導致了一個H被Cl原子取代。反應中會生成氯代烴，如甲基氯（C2H5Cl）和氯化氫（HCl）。盡管題干的第一步寫出的方程式不完全準確，因為實際反應會繼續(xù)進行，但根據(jù)題目的要求，寫出第一步反應即可。2.第2題：乙烯與水發(fā)生加成反應生成乙醇，這是典型的親電加成反應，反應條件可能為濃硫酸（作為路易斯酸催化劑）或過氧化物的存在下。反應類型為加成反應。3.第3題：丙烯與HCl的加成反應是親核加成反應，其中一個雙鍵碳原子（烯烴上一個碳原子）接收了氯原子，而另一個碳原子加入一個氫原子。加成反應類型。每個方程式直接展示了基元反應的化學轉變，反應類型也明確響應了每一步發(fā)生的具體化學性質。這一題涵蓋了基本的有機反應類型，包括自由基取代、加成等，對于學習有機化學的基礎知識非常重要。第四題題目：某學生對石油裂解裝置中丁烷裂解產(chǎn)物進行研究，獲得了以下信息：1.裂解溫度為750℃，使用催化劑；2.主要產(chǎn)物為乙烯、丙烯和丁烯等；3.反應過程中乙烯的產(chǎn)量達到58g。4.該學生通過氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)，丙烯占反應物丁烷產(chǎn)物的54%，其余產(chǎn)物均為丁烯。請根據(jù)以上信息回答以下問題：（1）求裂解溫度為750℃時，丁烷在該催化劑下的裂解反應方程式。（2）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，計算該反應按照該方程式進行時，實際反應物質的量，并給出計算過程的推導。（3）如果采取同樣的實驗條件，實驗中丁烷的起始物質的量為0.6mol，求按上述方程式進行反應后，丁烯的理論產(chǎn)