Question

【题目】（1）下列各组物质：①金刚石和石墨，②H、D和T，③苯和乙苯，④CH3(CH2)2CH3，和(CH3)2CHCH3中，互为同位素的是(填序号，下同)________，互为同素异形体的是_________，互为同系物的是________，属于同分异构体的是______________________。

（2）现有CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6五种有机物，质量相同时，完全燃烧消耗O2的量最多的是_______(填分子式，下同)，完全燃烧所生成的CO2最多的是________，生成的水最多的是________；120 ℃，101 kPa下，将上述五种有机物分别与足量的空气混合，引燃反应后恢复到原来的状态，气体体积不变的是________与_____________。

（3）两种气态烃组成的混合物6.72L(标准状况)，完全燃烧生成0.48molCO2和10.8gH2O，则该混合烃中一定含有____(化学式)，若另一种烃一定条件下最多能与等物质的量的H2完全加成，则该烃的名称为_______。

Answer 1

【答案】②①③④CH4C6H6CH4CH4C2H4CH4乙烯

【解析】

（1）对比同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的概念分析。

（2）设烃的分子式为CxHy，烃燃烧的通式为CxHy+（x+）O2xCO2+H2O，等质量的烃完全燃烧，越大，完全燃烧消耗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呈气态，反应前后气体体积不变，则1+x+=x+，解得y=4。

（3）先确定平均分子组成，再依据平均值的特点分析混合物的组成。

（1）①金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质，两者互为同素异形体；②H、D、T是质子数相同（质子数都是1）、中子数（中子数依次为0、1、2）不同的核素，三者互为同位素；③苯和乙苯结构相似，乙苯比苯分子组成多2个“CH2”原子团，两者互为同系物；④CH3（CH2）2CH3和（CH3）2CHCH3的分子式都是C4H10，两者结构不同，两者互为同分异构体；互为同位素的是②，互为同素异形体的是①，互为同系物的是③，互为同分异构体的是④。

（2）设烃的分子式为CxHy，烃燃烧的通式为CxHy+（x+）O2xCO2+H2O，等质量的烃完全燃烧，越大，完全燃烧消耗O2的量越大，生成的CO2的量越少，生成的H2O量越多；CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6五种有机物中依次为4、3、2、2、1，质量相同时完全燃烧消耗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呈气态，反应前后气体体积不变，则1+x+=x+，解得y=4，气体体积不变的是CH4与C2H4。

（3）n（混合烃）=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，根据C守恒，混合烃中n（C）=n（CO2）=0.48mol，根据H守恒，混合烃中n（H）=2n（H2O）=2×=1.2mol，n（混合烃）：n（C）：n（H）=0.3mol：0.48mol：1.2mol=1:1.6:4，混合烃的平均组成为C1.6H4，碳原子小于1.6的烃只有CH4，混合烃中一定含CH4，CH4中H原子数与平均组成中H原子数相等，则另一种烃分子中也含4个H原子，另一种烃在一定条件下最多能与等物质的量的H2完全加成，另一种烃中含1个碳碳双键，另一种烃的名称为乙烯。