作业(十六) 同系物 同分异构体-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

选：⑦只要反应发生，容器中CO2与NH的物质的量之7.B从结构看其化学式为C4H10,A错误；该分子中有3个 比就是2：1，气体的平均相对分子质量就等于17X?十4 C一C键和10个C一H键，所以共有13个共价键，B正确， 3 C错误；烷烃碳原子为锯齿状，不可能共线，D错误；故选B。 保持不变，因此气体的平均相对分子质量保持不变，不能 8.B符合CmH2m+2通式的只有链状烷烃，故C20H42一定为 判断是平衡状态，故①选。 烷烃，故B正确：碳原子形成的4个价键是四面体形，故乙 答案I.(1)0.2mol·L-1·min1(2)9:12(或 烷中的8个原子不能共平面，故C错误：烷烃中碳原子是锯 3￥4)Ⅱ.(3)③⑤⑦ 齿形排列，故丙烷中的3个碳原子不会共直线，故D错误。 13.解析(1)由图可知，t2时刻反应达到平衡时，X、Y、Z的 9.B碳原子性质稳定，不易得电子也不易失电子，要形成8 物质的量变化量比为(1.20一0.40)mol：(1.00一0.20) 电子的稳定结构，一般跟其他原子形成共价健，故B项 mol:(1.60一0)mol=1:1：2,反应的化学方程式为 错误。 X(g)十Y(g)2Z(g): 10.D由⑤可推知多个碳原子以碳碳单能形成碳链时，碳原 (2)由图可知，山1时刻时，反应未达到平衡，正反应速率大 子一定不在同一条直线上，故选D。 于逆反应速率，2时刻，反应达到平衡，正反应速率等于逆 11.解析(1)由降冰片烷的结构可知，该物质的分子中含7 反应速率： 个碳原子和12个氢原于，分子式为C,H2。 (3)由图可知，t1时刻时，X的物质的量为0.80mol,则反 (2)①由于链状烷烃的通式为CnH2m+2,设分子中H原子 (1.2-0.8)mol 个数为n,C原子与H原子之间的数量关系为n=2(1十 2十g十n4)十2，伯、仲、叔，季碳原子上含有的H原子数 应开始至2min时刻，X的反应速率为 2 min 目分别为3、2、1、0，所以C原子与H原子之间的数量关系 0.1mol/(L·min): 为n=3n1十2m2十3，则2(n1十2十3十n）+2=3m1十 A缩小容器容积，气体压强增大，C.使用高效催化剂，反 2n2十3，故n3+2m4十2-m。②由n3十2n4十2-1，当n2 应速率都加快：B.降低反应体系温度，反应速率减慢； =3=4=1时，m=5,碳原子总数为8，则该龙烃的分子 D.在恒容体系中通入不参与反应的稀有气体，反应体系 式为C8H8。 中各物质的度不变，化学反应速率不变：故选AC: 答案(1)C,H2属于(2)①ng十2n4+2②CgH8 (4)2时刻时，反应达到平衡，X、Y、Z的物质的量分别为 作业（十六）同系物同分异构体 0.40mol、0.20mol、1.60mol,则Z的体积分数为 1.A异丁烷和正戊烷都属于烷烃，两者互为同系物，A正 28×10%≈727%： 确：两种物质组成相同，结构相同，为同一种物质，B错误， 环丙烷与乙烯不是同一类物质，结构不同，不互为同系物， (5)平衡形成过程时，正反应速率减小、逆反应速率增大， C错误；1H2与2H2是同种元素形成的结构相同的物质，是 由图可知，C点时反应速率未达到最小，则反应未达到平 同一种物质，D错误：故选A。 衡状态，故A正确；由图可知，a,点的正反应速率小于b 2.D同系物一定属于同类别物质，结构相似，化学性质相 点，说明a点的反应物浓度大于b点，故B错误；2时刻反 似，A错、D对；通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子 应达到平衡时，X的物质的量为0.40mol,则X的转化率 团的物质结构不一定相似，B错：同系物的最简式不一定相 为L.200.40）m0l×100%≈66.7%≠80%，故C错误， 同，如烷烃，C错 1.20 mol 3.C结构相似，类别相同，分子组成相差1个或n个CH2原 故选A。 子团的物质互称为同系物，A错误：分子式相同而结构不同 答案(1)X(g)+Y(g)=一2Z(g)(2)>= 的有机物一定互为同分异构体，B错误；分子式为C6H14的 (3)0.1mol·L-1·min1AC(4)72.7%(5)A 烃，主链含4个碳原子，则支链只能是两个甲基，这两个甲 作业（十五）有机化合物中碳原子的成键特点烷烃 基可以连在同一个碳上也可以连在不同碳上，所以同分异 1.BCH3C中的C-C健和C-H键不同，故CH3CI不是 构体有2种，D错误。 正四面体结构：CH4和CC1,中的化学键不同，二者的性质 4.Bd和c的分子式不同，不互为同分异构体，A错误：b、C、f 也不相同。 的分子式均为C4Hg,互为同分异构体，B正确；「为环烷烃， 2.BA项符合条件的烃为饱和烃，可为链状烷烃，也可为环 C错误：同种物质中可能同时含有碳链和碳环，D错误。 烷烃，但分子组成符合CH2m+2的烃一定为链状烷烃，A错 5.CA项分子中有两种等效氢原子，一氯代物有两种，错 误，B正确：在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四 误：B项分子中有三种等效氢原子，一氯代物有三种，错误； 面体形，所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形，而非直线 C项分子中只有一种等效氢原子，一氯代物只有一种，正 形，C错误：新戊烷分子完全对称，分子中只有一种氢原子， 确：D项分子中有四种等效氢原子，一氯代物有四种，错误 故一氯代物只有一种，D错误 6.B新戊烷和正戊烷是分子式，结构式不同，两者互为同分 3.B碳原子间可以形成碳链，也可以形成碳环，故B项 异构体，故选B。 错误。 7.BA.C3HzCl可表示CH3CH2CH2CI、CH3 CHCICH3两 4.B根据有机物的分子结构模型可知，黑球代表C原子，灰 种物质；B.C3Hg只能表示CH3CH2CH3一种物质： 球代表O原子，白球代表H原子，故分子的结构简式为 C.C2HCl2可表示CH3CHCl2、ClCH2CH2C1两种物质；D. CHCH2OH。故选B. C4H1o可表示CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3两种物 5.AB项，同素异形体的研究对象为单质：C项，CH:分子 质；故选B。 中只有极性健，没有非极性健。 8.解析(1)根据球棍模型知，A是丙烷，B是正丁婉，C是正 6.解析(2)含碳量最低，说明含氢量最高，应为CH4; 戊烷，D是异戊烷，E是新戊烷。 和CO2密度相同，即相对分子质量相同，即烷经的相对分 (2)C、D、E三种有机物的碳原子数最多且互为同分异构 子质量44，根据通式即12n十2n十2=44，n=3,烷烃分子式 体，支链越多，沸点越低，则其中沸点最低的是E。 为C度，氢质量比为51的经是(22) 12n (3)根据已知有机物的结构简式可判断，可以通过让两个甲基 按照由心到边移动，即可得到同分异构体的结构简式，共计是 5,烷烃分子式为CsH12。 CHs 答案(1)a.CH3CH(CH3)CH3C4H1o 4种：CHCH2 CH CHCH、CHCH2CCH2CH、 b.HsC-C-CH2 CHa c.CHsCH-CHCHs CHCH CHa CHa CH3 CHs d.CH=C-CH2-CH3 CH e.CH2-CH2 C.Hs (2)CH CaHa C:H12 CH3CHCH2CHCH3、CH3CCH2CH2CH3,其中 CH2-CH2 CH3 CH3 CH3 45 @ CH: 误；C5H12的三种同分异构体随着分子中支链数的增加，沸 ,点逐渐降低，D正确。 有四种不同的氢的是CH3 CH2CH2CH3。 4.A由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L CH: CO2和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H1,烃分 子中碳原子数小于1.5的烃只能为甲烷，由甲烷的氢原子 答案(1)C5H12(2)DEE CH 个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混 合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。 (3)4 CH,-C-CH2CH2 CH 5.B烷烃都难溶于水，密度比水小，可以发生取代反应，A、C 错误，B正确：“自行车烃”与环己烷二者结构不同，不满足 CHa 分子式相差n个CH2原子团的要求，所以和环已坑不互为 9.CCH12存在3种同分异构体，故不能表示纯净物，A错 同系物，D错误。 误：甲、乙、丙分子式相同，结构不同，是同分异构体，物理性 6,B透明软管内氯气消耗，气体颜色会逐渐变浅，透明软管 质不同，化学性质相似，B错误；甲一氯代物有3种，乙一氯 的体积会缩小，但由于有氯化氢和一氯甲烷两种气体生成 代物有4种，丙一氯代物有1种，乙的一氟代物数目最多，C 所以不会完全凹瘪，故选B。 正确；丙C(CH3)4中只有一种氢原子，其二氯代物有两种 7.解析在光照下，甲烷与氟气发生多步取代反应：CH4十 结构：CHCl2C(CH3)3、(CH2C1)2C(CH3)2,丙有两种不同 沸，点的二氯取代物，D错误：故选C。 C2光CH,C1+HCL,CHCI+C2光CH2C2+HCl, 10.BD1个甲分子中含有6个碳碳共价单键、4个碳氢共价 CH,C+C2光CHCl3+HCI,CHCl,+C2光CCL 单健，即1个甲分子中含有10个共价键，所以1m0l甲分 +HC1。 子内含有10mol共价健，A正确：由乙分子构成的物质属 (1)理论上，甲烷与氯气的体积比为1：4时，二者恰好完全 于烷烃，但不符合通式：CmH2m+2,B错误：丙分子中含有 反应，而甲注射器中甲烷与氯气的体积比为1：5，说明氯 1种氢原子，而丙分子的二氯取代产物有三种情况，同时 气过量，最终气体中仍有氯气：被反应进行缓慢，不会产生 取代棱上两端的氢，同时取代面对角线上的两个氨，同时 火花：产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，其他为油状液 取代体对角线上的两个氢，所以丙分子的二氯取代产物有 体，所以气体的总体积减小，内部压强减小，甲注射器活塞 三种，C正确；甲、乙、丙三种烃分子的结构不相似，不属于 向右移动，答案选BC:(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯 同系物，D错误。 原子逐一取代，故甲注射器中发生的是取代反应；(3)剩余 11.A由题意知，该有机物充分燃烧消耗O2物质的量n(O2) 气体中含有氯气和氯化氢，最好用氢氧化钠溶液吸收。 246.4L 22.4L/ma=11mol,由烷烃燃烧通式CH2+2十 答案(1)BC(2)取代反应(3)B 8.CA、B项的物质没有同分异构体：C项，C4Ho有 (空)，点整c0,+a+1DH0,得30时1-1，解得 CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH32种结构，其分子中均 2 n=7,即该烷烃中有7个碳，即C,H16,它在光照条件下与 CH C12反应，生成4种不同的一氯代物，即该有机物含4种 有2种等效氢原子，即一氟代物都有2种；D项，C5H12有 氢，A符合。 CH3CH2CH2CH2CH3、CHCH2CHCH3和C(CH3)43 12.解析(1)同位素是质子数相同，中子数不同的原子，因此 互为同位素的是②④。(2)同分异构体是分子式相同，结 CH 构不同的化合物，因此互为同分异构体的是⑤⑦。(3)同 种结构，其分子中分别有3种、4种和1种等效氢原子，即 系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原 一氯代物分别有3种、4种、1种。 子团的化合物，互为同系物的是①。(5)同素异形体是同 9.B根据题意可知1个该烷烃分子中含有6个H原子，该 种元素形成的不同单质，互为同素异形体的是③。 烷烃的分子式为C2H:,A错误；氯化氢能与AgNO3溶液 答案(1)②④(2)⑤⑦(3)①(4)⑤⑧⑨(5)③ 反应产生白色沉淀，B正确：该烷烃的四氯代物与二氯代物 13.解析(1)从结构简式看，图示的有机物的碳原子之间只 同分异构体数目相同，二氯代物有1,1-二氯乙烷、1,2-二氯 含有碳碳单健，为链烃，则该有机物属于烷烃 乙烷，共2种，C错误：反应容器中，氯化氢所占的物质的量 (2)①A的结构简式为CH3CH2CH3,B的结构简式为 分数最大，D错误。 CH3CH2CH2CH3,最简式为C2H5 10.B正己烷的分子式为CsH4,A错误；己烷的同分异构体有 ②C的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、名称为正戊 CHCH2CH2CH2CH2 CH;CH )2CHCH2 CH2CH 烷，D的结构简式为CHCH2CH(CH3)2、分子式 CHCH CH(CH)CHCH;(CH)CHCH(CH)2: 为CsHh2。 (CH3),CCH2CH3,共5种，B正确；正己烷不能与溴水发生取 (3)链状烷烃通式为CH2m+2,相对分子质量为72的烷烃 代反应而使溴水褪色，两者混合后发生萃取，C错误：正己婉 的分子式为CsH2,其同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊 C6H4与C,H4分子组成上只相差1个C,不互为同系物，D 烷共3种，其一氯代物分别有两种、四种、一种，因此一氯 错误。 代物有4种的该烃的结构简式为CH3CHCH2CH3; 11.B根据取代反应的特点可知，光照条件下，1mol甲烷与 CH : 定量的氯气充分混合，生成几氯甲烷就消耗几摩尔的氯气，因 此消耗氯气的物质的量为(1一a一b一c)mol十2amol十3bmol (4)根据有机物Y的健线式可知，Y的分子式为CHg:Y +4cmol=(1+a+2h+3c)mol,B项正确。 有2种等效氢，则Y的一氯代物有2种 12.B组成G分子的元素为第三周期的元素，根据其空间结 答案(1)碳链属于(2)①CH3CH2CH3C2H: 构知，为氯气，E为甲烷，甲烷和氯气发生取代反应生成L ②正戊烷CsH2(3)CH123CH3CHCH2CHg 为一氯甲烷和HCl,M为HCl:故选B。 13.解析(1)C装置中甲烷和氧气光照生成CH3C1和HC, CHs (4)C8Hg2 其反应的化学方程式为：CH,+C,光那CH,C+HCl,由 作业（十七）烷烃的性质 于盐酸易挥发，因此有氯化氢生成不能证明甲烷与氯气发 生了取代反应； 1.CA项不是有机反应，不属于取代反应，B项反应为CH4 (2)氯气和甲烷在干燥的条件下光照，因此B装置中浓硫 的燃烧，属于氧化反应，C项为取代反应，D项没有原子或 酸的第三个功能是干燥气体； 原子团被替代，不属于取代反应。 2.B烷烃可以燃烧，能发生氧化反应，故选B。 (3)单质碘和淀粉变蓝，因此棉花上可能预先滴有淀粉KI 溶液。 3.D根据题表中的信息，在1.013×105Pa下，新戊烷的沸 点是9.5℃，标准状况时是液体，20℃时是气体，A、B均错 案(1)CH+Cl2 光票CH,Cl+HC1正确(2)千燥 误；烷烃一般随着分子中碳原子数的增加，沸，点升高，C错 气体 (3)淀粉-KI 46作业（十六） 同系物 同分异构体 [基础训练] CH, 1.(2024·江苏苏州高一段考)下列关于物质之间 C.H,C-C-CH, 关系说法正确的是 ( CH, A.异丁烷和正戊烷互为同系物 D.CH,一CHCH2—CH B.CH,CH2一CHCH,和 CH, CH, 6.(2024·黑龙江哈尔滨高一期中)新戊烷的球棍 CH, CH,一CH2CH一CH2一CH,互为同分 CH, 模型为 ,下列说法错误的是 异构体 C.环丙烷与乙烯的分子组成相差一个“CH,”,它 们互为同系物 D.'H2与2H2化学性质相同，互为同位素 2.下列关于同系物的说法正确的是 ( A.新戊烷的分子式为CsH A.同系物可以是不同类别的物质 B.新戊烷和正戊烷互为同系物 B.通式相同，分子间相差n(n≥1)个CH2原子团 C.新戊烷的一氯代物只有一种 的物质互为同系物 D.新戊烷的同分异构体有两种 C.同系物的最简式相同，分子式不同 7.(2024·陕西渭南高一下月考)下列分子式只表 D.同系物的化学性质相似 示一种物质的是 3.(2023·四川成都树德中学高一段考)下列关于 A.C H,CI B.CHs 同系物及同分异构体（不含立体异构）的说法正 C.C2 H Cl D.CaHo 确的是 () 8.(2023·淄博实验中学高一段考)几种烷烃分子 A.分子式的通式相同的一系列物质一定互为同 / 的球棍模型如图： 系物 B.相对分子质量相同的不同化合物互称为同分 99 异构体 C.分子式为C,H,C1的同分异构体有4种 B D.分子式为C,H4的烃，主链含4个碳原子的同 (1)E的分子式是 分异构体有3种 (2)与C互为同分异构体的有 (填 4.如图为含4个碳原子的6种有机物分子模型（氢 标号，下同)，其中沸点最低的是 原子没有画出)，下列叙述中正确的是 (3)C,H6有多种同分异构体，其中主链含有五个 碳原子，有两个甲基作支链的烷烃有 种，其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同 h 分异构体，请写出其结构简式 A.与d互为同分异构体的是c [能力提升] B.b、c、f的分子式均为C,H 9.(2024·江苏苏州高一段考)CH2有三种不同结构， C.a和f均为链状烷烃 甲：CH(CH2),CH3,乙：CHCH(CH)CHCH3, D.同种物质中只能含碳链或碳环 丙：C(CH)4,下列相关叙述正确的是() 5.下列有机物的一氯代物只有一种的是 A.CH2表示一种纯净物 A.CH,CH,CH B.甲、乙、丙属于同分异构体，具有相同的物理、 B.CH,CH,CH,CH,CH, 化学性质 47 。化学·必修第二册（配RJ版） C.甲、乙、丙中，乙的一氯代物数目最多 CH; D.丙有三种不同沸点的二氯取代物 ⑧CH,一CH一CH2一CH,和 10.(双选)甲、乙、丙三种烃分子的结构如图所示 CH (每个交点、端点代表一个碳原子，氢原子已省 略)，下列有关说法错误的是 CH,CHCH,⑨CH,-C-H CH,-CH2 CH, 和HC一H CH, 丙 (1)互为同位素的是 (填序号，下同)。 A.1mol甲分子内含有10mol共价键 (2)互为同分异构体的是 B.由乙分子构成的物质属于烷烃，符合通 (3)互为同系物的是 式：CnH2m+2 (4)为同一种物质的是 C.丙分子的二氯取代产物只有三种 (5)互为同素异形体的是 D.三者互为同系物 13.(2023·湖北仙桃中学高一段考)I.完成下列 11.1mol某链状烷烃在氧气中充分燃烧。需要消 填空： 耗氧气246.4L(标准状况)，它在光照条件下与 (1)有机化合物中，碳原子之间可以形成 Cl2反应，生成4种不同的一氯代物。该烷烃的 或碳环。某有机物的结构简式如下图，则 结构简式是 ( 该有机物 (填“属于”或“不属于”)烷烃。 CH, CH,CHCHCH A.CH,CCH,CH,CH, H,C CH, CH, (2)观察下面几种烷烃的球棍模型： B.CH,CH,CH,CH,CH, C.CH,CH,CHCH, CH, 60●0 CH; Q0 9 D.CH,-CH2-C-CH,-CH,-CH, CH, 12.(2023·山西怀仁一中高一期中)从下列各组物 质中，找出合适的序号填在对应的空格内： G 0 ①甲烷和丙烷②2C和“C③金刚石和石墨 ①A的结构简式为 ,B的最简式为 90 ②C的名称为 ,D的分子式为 ④H和D⑤异戊烷( 0 ⊙)和新 Ⅱ.回答下列问题： (3)相对分子质量为72的链状烷烃的分子式为 ,其同分异构体有 种，其中 H 氯代物有4种的该烃的结构简式为 戊烷(O。 ⑥BrCBr和 (4)一种有机物Y的键线式如图所示： 8 H Br ⑦正丁烷和异丁烷 Y的分子式为 ;Y的一氯代物有 种。 48