Question

【題目】（1）下列各組物質：①金剛石和石墨，②H、D和T，③苯和乙苯，④CH3(CH2)2CH3，和(CH3)2CHCH3中，互為同位素的是(填序號，下同)________，互為同素異形體的是_________，互為同系物的是________，屬于同分異構體的是______________________。

（2）現有CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6五種有機物，質量相同時，完全燃燒消耗O2的量最多的是_______(填分子式，下同)，完全燃燒所生成的CO2最多的是________，生成的水最多的是________；120 ℃，101 kPa下，將上述五種有機物分別與足量的空氣混合，引燃反應后恢復到原來的狀態，氣體體積不變的是________與_____________。

（3）兩種氣態烴組成的混合物6.72L(標準狀況)，完全燃燒生成0.48molCO2和10.8gH2O，則該混合烴中一定含有____(化學式)，若另一種烴一定條件下最多能與等物質的量的H2完全加成，則該烴的名稱為_______。

Answer 1

【答案】②①③④CH4C6H6CH4CH4C2H4CH4乙烯

【解析】

（1）對比同位素、同素異形體、同系物、同分異構體的概念分析。

（2）設烴的分子式為CxHy，烴燃燒的通式為CxHy+（x+）O2xCO2+H2O，等質量的烴完全燃燒，越大，完全燃燒消耗O2的量越大，生成的CO2的量越少，生成的H2O量越多。在120℃、101kPa下，H2O呈氣態，反應前后氣體體積不變，則1+x+=x+，解得y=4。

（3）先確定平均分子組成，再依據平均值的特點分析混合物的組成。

（1）①金剛石和石墨是碳元素形成的不同單質，兩者互為同素異形體；②H、D、T是質子數相同（質子數都是1）、中子數（中子數依次為0、1、2）不同的核素，三者互為同位素；③苯和乙苯結構相似，乙苯比苯分子組成多2個“CH2”原子團，兩者互為同系物；④CH3（CH2）2CH3和（CH3）2CHCH3的分子式都是C4H10，兩者結構不同，兩者互為同分異構體；互為同位素的是②，互為同素異形體的是①，互為同系物的是③，互為同分異構體的是④。

（2）設烴的分子式為CxHy，烴燃燒的通式為CxHy+（x+）O2xCO2+H2O，等質量的烴完全燃燒，越大，完全燃燒消耗O2的量越大，生成的CO2的量越少，生成的H2O量越多；CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6五種有機物中依次為4、3、2、2、1，質量相同時完全燃燒消耗O2的量最多的是CH4，生成的CO2最多的是C6H6，生成的H2O最多的是CH4。在120℃、101kPa下，H2O呈氣態，反應前后氣體體積不變，則1+x+=x+，解得y=4，氣體體積不變的是CH4與C2H4。

（3）n（混合烴）=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，根據C守恒，混合烴中n（C）=n（CO2）=0.48mol，根據H守恒，混合烴中n（H）=2n（H2O）=2×=1.2mol，n（混合烴）：n（C）：n（H）=0.3mol：0.48mol：1.2mol=1:1.6:4，混合烴的平均組成為C1.6H4，碳原子小于1.6的烴只有CH4，混合烴中一定含CH4，CH4中H原子數與平均組成中H原子數相等，則另一種烴分子中也含4個H原子，另一種烴在一定條件下最多能與等物質的量的H2完全加成，另一種烴中含1個碳碳雙鍵，另一種烴的名稱為乙烯。