陕西省咸阳市武功县普集高级中学2019-2020学年高一下学期月考化学试题

化学试题
第I卷(选择题)
一．选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是( )
A. 伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化
B. 有化学键变化的一定发生了化学反应
C. 化学键断裂时放出能量
D. 因为3O2=2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
【答案】D
【解析】
【详解】A．物质的三态变化有能量变化，是物理变化，故A错误；
B．有化学键变化的不一定发生了化学反应，如电解质的熔化和电离过程有化学键的变化，但没有新物质生成，不属于化学变化，故B错误；
C．化学键断裂时吸收能量，形成化学键时释放能量，故C错误；
D．物质的能量越低越稳定，3O2=2O3是吸热反应，则氧气能量比臭氧低，臭氧比氧气活泼，故D正确；
答案选D。
2.下列反应中，既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是（　　）
A. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应 B. 灼热的碳与高温水蒸气的反应
C. 铝与稀盐酸 D. H2与O2的燃烧反应
【答案】B
【解析】
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但该反应中各元素的化合价没有发生变化，故A不选；B．灼热的碳与高温水蒸气的反应为吸热反应，反应中C、H元素化合价变化，属于氧化还原反应，故B选；C．铝与盐酸的反应属于放热反应，故C不选；D．H2与O2的燃烧反应属于放热反应，故D不选；故选B。
点睛：本题考查常见的吸热反应与放热反应及氧化还原反应，学生应注重归纳常见的吸热反应，并熟悉发生的化学反应中是否存在元素的化合价变化。常见的吸热反应有：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、大多数分解反应、有碳参加的氧化还原反应等。
3.关于化学能与其他能量相互转化的说法错误的是（ ）

A. 图1所示的装置能将化学能转变为电能
B. 图2所示的反应为放热反应
C. 中和反应中，生成物的总能量比反应物的总能量低
D. 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
【答案】A
【解析】
【分析】
A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池；
B．反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；
C．中和反应，反应物的总能量大于生成物的总能量；
D．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量。
【详解】A. 图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，故A错误；
B. 图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，故B正确；
C. 中和反应为放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，故C正确；
D. 化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故D正确；
故答案选：A。
4.下列说法正确的是 (　　)
A. 镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B. 燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C. 化学电池的反应基础是氧化还原反应
D. 锌锰干电池中，锌电极为正极
【答案】C
【解析】
【详解】A．镍氢电池、锂电池都是二次电池，碱性锌锰干电池为一次电池，故A错误；
B．燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为CO2、H2O等，不污染环境，故B错误；
C．化学电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的转移，实质为氧化还原反应，选项C正确；
D．锌锰干电池中，活泼电极作负极，锌电极为负极，故D错误；
答案选C。
5.在一定条件下，向某密闭容器中充入2SO2+18O2⇌2SO3，以下叙述不正确的是( )
A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 化学反应的限度可以通过改变条件而改变
C. 平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且为零
D. 达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O
【答案】C
【解析】
【详解】A．开始反应时，反应物浓度最大，所以正反应速率最大，刚开始没有生成物则逆反应速率为零，故A正确；
B．化学反应限度是在一定条件下的平衡状态，当外界条件发生改变时，正逆反应速率不相等，则平衡发生移动，即化学反应的限度可以通过改变条件而改变，故B正确；
C．反应平衡时反应没有停止，正反应速率与逆反应速率相等且不为零，故C错误；
D．可逆反应同时向正逆两个方向进行，达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O，故D正确；
答案选C。
6.在密闭容器中，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，且v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系：v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为(　　)
A. 2A＋3B=2C B. A＋3B=2C
C. 3A＋B=2C D. 3A＋B=C
【答案】B
【解析】
【分析】
同一可逆反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，把不同物质反应速率转化为同一物质反应速率，从而确定化学式。
【详解】同一可逆反应同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，把不同物质反应速率转化为同一物质反应速率，3v（C）=2v（B），所以v（C）=2v（B）/3=2/3×3v（A）=2v（A），v（B）=3v（A），所以v（A）：v（B）：v（C）=v（A）：3v（A）：2v（A）=1：3：2，因此反应可表示为A＋3B＝2C，故答案选B。
7.日常生活中常见电动自行车主要部件之铅蓄电池：PbO2＋2H2SO4＋PbPbSO4＋H2O。有关说法不正确的是( )
A. 该电池充电过程中电解质溶液pH值减小
B. 该电池放电过程中将化学能转化为电能
C. 放电过程中，电子由Pb电极经过导线流向PbO2
D. 铅蓄电池放电过程中负极电极反应式为：Pb -2e-=Pb2+
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据总反应可知充电过程中有硫酸生成，所以电解质溶液的pH减小，故A正确；
B．放电过程为原电池装置，可以将化学能转化为电能，故B正确；
C．放电过程Pb电极发生氧化反应为负极，原电池中电子经导线由负极流向正极，即电子由Pb电极经过导线流向PbO2，故C正确；
D．硫酸铅为难溶物，所以负极的电极方程式为Pb+SO-2e-=PbSO4↓，故D错误；
故答案为D。
8.如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )

A. 外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B. 若两电极分别Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C. SO42-移向X电极，Y电极上有氢气产生
D. X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电子的流向可知X是负极，Y是正极，结合原电池的工作原理分析解答。
【详解】A．电流的方向是正电荷的移动方向，所以外电路的电流方向为：Y→外电路→X，A错误；
B．若两电极分别为Zn和碳棒，由于活动性Zn＞C，则X为Zn，Y是碳棒，B错误；
C．根据电子流向可知X是负极，Y是正极，溶液中的氢离子放电。阴离子向负极移动，则SO42-移向X电极，Y电极上有氢气产生，C正确；
D．X极失去电子，发生氧化反应，Y极上获得电子，发生的是还原反应，D错误。
答案选C。
9.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是( )
A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn B. 负极发生的反应是Zn-2e-＝Zn2+
C. 工作时，Ag2O电极被还原 D. 放电过程中电解质溶液没有被消耗
【答案】B
【解析】
【分析】
根据电池反应式知，Zn失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，正极上发生反应：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
【详解】A．根据电池反应式知，放电时Zn元素化合价由0价变为+2价，所以负极上Zn失电子发生氧化反应，故A正确；
B．负极上锌失电子发生氧化反应，电解质溶液为碱性溶液，所以电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，故B错误；
C．根据分析可知工作时Ag2O电极为正极，得电子发生还原反应，故C正确；
D．根据总反应可知放电过程中电解质溶液没有被消耗，故D正确；
故选：B。
10.反应A(g)＋3B(g) ⇌2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为( )
①υ(A)＝0.45 mol·L-1· s-1 ②υ(B)＝0.9mol·L-1·s-1 ③υ(C)＝0.4 mol·L-1·s-1 ④υ(D)＝0.45mol·L-1·s-1，
该反应进行的快慢顺序为( )
A. ②>①＝④>③ B. ④<③<②<① C. ①>②>④>③ D. ③>①＝④>②
【答案】C
【解析】
【详解】同一反应不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，据此可以将不同物质表示的反应速率转化为同一物质的表示的速率进行比较；
①υ(A)＝0.45 mol·L-1· s-1；
②υ(B)＝0.9mol·L-1·s-1，υ(A)：υ(B)=1:3，所以υ(A)= 0.3mol·L-1·s-1；
③υ(C)＝0.4 mol·L-1·s-1，υ(A)：υ(C)=1:2，所以υ(A)= 0.2mol·L-1·s-1；
④υ(D)＝0.45mol·L-1·s-1，υ(A)：υ(D)=1:2，所以υ(A)= 0.225mol·L-1·s-1；
综上所述反应速率由快到慢的顺序为①>②>④>③，故答案为C。
11.将10 mol H2和5 mol N2放入10 L真空密闭容器内，一定温度下发生如下反应：3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)，在最初的0.2 s内，消耗H2的平均速率为0.06 mol·L−1·s−1，则在0.2 s末，容器中NH3的物质的量是
A 0.12 mol B. 0.08 mol C. 0.04 mol D. 0.8 mol
【答案】B
【解析】
【分析】
根据v==可知，△n=v×△t×V，据此分析解答。
【详解】根据反应速率之比=化学计量数之比，消耗H2的平均反应速率为0.06 mol·L−1·s−1，因此生成氨气的平均反应速率为×0.06 mol·L−1·s−1=0.04 mol·L−1·s−1，则△c(NH3)=v×△t=0.04 mol·L−1·s−1×0.2 s=0.008 mol·L−1，容器中NH3的物质的量=0.008 mol·L−1×10 L=0.08 mol，故选B。
12.有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
实验装置




部分实验现象
a极质量减小b极质量增加
溶液中的向b极移动
d极溶解c极有气体产生
电子从d极流向a极


由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c
【答案】C
【解析】
【详解】第一个装置中a极质量减小b极质量增加，说明a是负极，b是正极，溶液中的铜离子在正极放电，则金属活动性a＞b；
第二个装置中溶液中的向b极移动，说明b电极是负极，则金属活动性b＞c；
第三个装置中d极溶解c极有气体产生，说明d电极是负极，c电极是正极，溶液中的氢离子放电，则金属活动性d＞c；
第四个装置中电子从d极流向a极，说明a电极是正极，d电极是负极，则金属活动性d＞a；
综上所述，金属活动性d>a>b>c，答案选C。
13.少量铁片与100 mL 0.01 mol·L-1的稀盐酸反应(盐酸过量)，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，如下方法中的成立的是( )
A. 加入少量铁粉 B. 增加同浓度盐酸溶液的量
C. 滴入几滴硫酸铜溶液 D. 改用10 mL 0.1 mol·L-1盐酸
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．盐酸过量，加入少量铁粉，铁与盐酸反应生成氢气的量增多，A不成立；
B．增大盐酸用量但浓度不变，溶液中氢离子浓度不变，反应速率不变，B不成立；
C．滴入几滴硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量，C不成立；
D．改用浓度大的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，盐酸过量，由于铁的量不变，完全反应，则氢气的量不变，D成立；
故选D。

14.下图是可逆反应X2＋3Y2⇌ 2Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( )

A. t1时，只有正方向反应在发生 B. t2时，反应物的转化率达到最大值
C. t2～t3，反应不再发生 D. t2～t3，各物质的浓度相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．反应一经开始，正反应与逆反应总是同时存在，A错误；
B．t2时，正逆反应速率相同，反应达到限度，各反应物的转化率达到最大值，B正确；
C．t2～t3，反应已经处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，正、逆反应仍在进行，C错误；
D．t2～t3，反应处于平衡状态，各物质的浓度不一定相等，D错误；
故选B。

15.一定温度下，在体积固定的容器中可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是( )
A. 混合气体的密度不再变化 B. C的质量分数不再变化
C. v(A):v(B):v(C)=1:3:2 D. A和B全部反应生成了C
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．反应前后的反应物和生成物均为气体，反应过程中气体的总质量恒不变，反应体系是一个恒容的容器，故混合气体的密度一直保持不变，不能判断反应是否达平衡状态，A错误；
B．该反应是一个气体物质的量不断减小的反应，反应达平衡时各组分含量不再发生变化，C的质量分数也就不再发生变化，可以判断反应达平衡，B正确；
C．反应速率没有明确生成速率还是消耗速率，不能确定反应是否达平衡状态，C错误；
D．该反应为可逆反应，A和B不可能全部转化为C，D错误；
故选B。

16.下列化学用语正确的是( )
A. 正丁烷的结构简式： B. 乙烯的结构简式：CH2CH2
C. 甲烷分子的球棍模型： D. 乙烷的结构式：
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，A错误；
B．乙烯的结构简式中官能团不能省略，乙烯的官能团为C=C，因此乙烯的结构简式为CH2=CH2，B错误；
C．图示为甲烷的比例模型，不是球棍模型，C错误；
D．乙烷的分子式为C2H6，碳原子之间以及碳原子与氢原子之间均以单键相连，其结构简式为，D正确；
故选D。

17.下列物质之间的相互关系错误的是( )
A. 12C和13C互为同位素
B. (CH3)2CHCH2CH3和CH3CH2C(CH3)3互为同分异构体
C. CH3CH3和CH3(CH2)3CH3互为同系物
D. O2和O3互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．12C和13C的质子数相同而中子数不同，属于同种元素的不同种核素，二者互称同位素，A正确；
B．两种有机物的化学式不同，不能互称同分异构体，B错误；
C．两种有机物结构相似，分子组成相差3个CH2基团，因此二者互称同系物，C正确；
D．O2和O3均为由O元素构成的不同种单质，二者互称同素异形体，D正确；
故选B。

18.某烷烃相对分子质量为72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式是(　　)

A. CH3CH2CH3 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】烷烃的相对分子质量为72，根据烷烃的通式，求出该烷烃为C5H12，跟氯气反应后生成的一氯代物只有一种，说明只有一种的氢原子，A、该有机物中含有3个碳原子，故A错误；B、该有机物中含有4种不同的氢原子，故B错误；C、该有机物不是戊烷，故C错误；D、有一种不同的氢原子，故D正确。
【点睛】等效氢的判断，（1）同一个碳原子上的氢原子为等效；（2）对称轴两端的氢原子为等效；（3）同一个碳原子上的氢原子为等效。
第II卷(非选择题)
二．填空题
19.现代社会应用最广泛的能源之一
(1)某原电池装置如图所示：

①其中，Zn电极为原电池的____ 极，电极反应式是_________________。
②Cu电极上发生的反应属于______(填“氧化”或“还原”)反应，当铜表面析出4.48 L氢气(标准状况)时，导线中通过了______ mol电子。
(2)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计原电池如图所示：

请回答下列问题：
①电极X的材料是______； 正极上发生的电极反应式为____________；
②当导线中通过了0.1mol电子时，银棒增重______ g
【答案】 (1). 负 (2). Zn-2e-=Zn2+ (3). 还原 (4). 0.4 (5). Cu (6). Ag++e-=Ag (7). 10.8
【解析】
【分析】
根据原电池中电极的活动性判断原电池的正负极；根据所给出的氧化还原反应确定原电池的正负极。
【详解】(1)①根据图示原电池装置，原电池中Zn和Cu分别为原电池的两个电极，Zn的活动性强于Cu，因此Zn为原电池的负极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+；
②Cu为原电池的正极，正极上得电子发生还原反应，电极方程式为2H++2e-=H2↑，电极上生成标准状况下4.48L氢气，即0.2mol氢气，电极上转移0.2×2=0.4mol电子；
(2)①依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，方程式中Cu失去电子生成Cu2+，所以Cu为原电池的负极，材料X为Cu；溶液中的Ag+得到电子生成Ag，为正极，正极反应为Ag++e-=Ag；
②电路中通过0.1mol电子，正极生成0.1mol银，故正极银棒增重0.1×108=10.8g。
20.可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0﹣3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A，B，C均为气体)

(1)该反应的化学方程式为______________；
(2)从开始至2 min，C的平均反应速率为__________；
(3)2 min时，A的转化率为 ________；
(4)1~2min和2~3min这两个时间段中，反应限度最大的时间段为___________；
(5)1min时，v(正)_______v(逆)，2 min时，v(正)_______v(逆) (填“>或“<”或“=”)；
(6)恒温恒容下，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，达到平衡的标志有_______________。
A．3v正(H2)=2v逆(NH3) B．混合气体总质量不在随时间变化 C．容器内的压强不再随时间而变化 D．N2、H2、NH3的浓度之比为1：2：3 E．单位时间生成nmolN2，同时消耗3nmolH2 F．断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
【答案】 (1). 2A(g)+B(g)⇌2C(g) (2). 0.2mol·L-1·min-1 (3). 40％ (4). 2~3min (5). > (6). = (7). CE
【解析】
【分析】
根据图像中各反应物的减少量和生成物的增加量确定化学方程式；根据一段时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量确定反应速率和转化率；根据给定的各组分状态判断化学平衡状态。
【详解】(1)根据图像，物质A和B随着时间的增加物质的量逐渐减少，可以确定为反应物，物质C随时间的增加物质的量逐渐增大，可以确定为生成物；两分钟时物质A减少了2mol，物质B减少了1mol，物质C增加了2mol，可以确定该反应的化学计量数比为2:1:2，则该反应的化学方式为2A(g)+B(g)⇌2C(g)；
(2)C物质的平均反应速率等于2min内C物质浓度的增加量与这段时间的比值，即v===0.2mol·L-1·min-1；
(3)2min时物质A减少了2mol，则物质A的转化率等于这段时间内物质A的转化量除以物质A的总量，即转化率===40%；
(4)根据图像，1~2min内反应未达到平衡，还在向正反应方向移动，反应没有达到最大限度；2~3min时，各组分的物质的量不再发生变化，反应达到平衡状态，达到了最大限度；
(5)1min时，反应未达到平衡状态，向正反应方向进行，此时反应的增反应速率v正>逆反应速率v逆；2min时，反应达到平衡状态，此时化学平衡不移动，反应的增反应速率v正=逆反应速率v逆；
(6)A选项，氢气的正反应速率与氨气的逆反应速率比不等于化学计量数比，不能判断反应达平衡状态，A错误；
B选项，反应在密闭容器中进行，体系内的混合气体的总质量恒不变，不能判断反应达平衡状态，B错误；
C选项，反应是气体体积不断减小的反应，当反应达平衡时，各组分含量不再发生变化，容器内的压强也不再发生变化，可以判断反应达平衡状态，C正确；
D选项，未平衡时，各组分的浓度比也可能为1:2:3，各组分物质的浓度比不能作为判断反应达平衡的依据，D错误；
E选项，单位时间生成n mol N2的同时也生成3n mol H2代表逆反应速率，消耗3n mol H2代表正反应速率，对于同一物质来说正反应速率与逆反应速率相同，可以判断反应达平衡状态，E正确；
F选项，反应未达到平衡时，断开一个N≡N键的同时也有6个N—H键生成，不能判断反应达平衡状态，F错误；
故选择CE。

21.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2O
(1)为了加快该反应速率，不能采取的措施有________(填序号，下同)。
A．使用催化剂 B．适当提高氧气的浓度 C．扩大容器的体积 D．适当降低反应的温度
(2)该反应属于______反应(填“吸热”和“放热”)。
下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

(3)氢氧燃料电池如图所示：

①a为________(填“正极”或“负极”)，b电极发生_____反应(填“氧化”或“还原”)；
②外电路中电子从b电极___,(填“流入”或“流出”)，内电路中阳离子移向____极 (填”a”或”b”)；
③写出该装置中正极上的电极反应式：___________________。
【答案】 (1). CD (2). 放热 (3). A (4). 负极 (5). 还原 (6). 流入 (7). b (8). ③O2+4e-+4H+=2H2O
【解析】
【分析】
根据状态改变后化学反应中活化分子百分数判断反应速率的改变；根据化学反应类型确定反应为吸热还是放热，并判断反应物与生成物的能量关系；根据电池中反应物的得失电子情况判断原电池的正负极，分析电子流向，并写出电极方程式。
【详解】(1)A选项使用催化剂，可以降低化学反应活化能，提高活化分子百分数，加快反应速率，A不选；
B选项提高氧气浓度，增大反应物浓度使活化分子百分数增加，加快反应速率，B不选；
C选项扩大容器体积，使单位体积内活化分子百分数降低，减慢反应速率，C选；
D选项适当降低反应温度，使单位体积内活化分子百分数降低，减慢反应速率，D选；
故选择CD；
(2)氢气与氧气的反应属于化合反应，大多数的化合反应为放热反应，故该反应属于放热反应；放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此A图符合，故选择A；
(3)①根据电池装置，a电极上H2失电子生成H+，为电池负极，发生氧化反应；b电极O2得电子与溶液中的H+反应生成水，为电池正极，发生还原反应；
②电子在a电极上流出，经过外电路在b电极上流入；内电路中阳离子向b电极移动；
③正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
22.回答下列问题：
利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如下图所示：

(1)最简单烷烃的空间结构为_______________。
(2)写出装置C中生成一氯甲烷的化学方程式：__________，该反应类型为：_________。
(3)D中石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是_________________________。
(4)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，两者反应则得到的产物有____种,其中常温下为气态的有机产物的化学式为：________。
(5)将0.4molCH4与Cl2发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是______________。
(6)烃A为甲烷的同系物，A中有12个氢原子，写出A的同分异构体中，含4个-CH3的结构简式： _________。
【答案】 (1). 正四面体 (2). CH4+Cl2CH3Cl+HCl (3). 取代反应 (4). 吸收过量的氯气 (5). 5 (6). CH3Cl (7). 1mol (8).
【解析】
【分析】
该装置利用MnO2和浓盐酸反应制取的Cl2和甲烷光照条件下反应生成氯甲烷，并回收氯化氢气体，A装置利用MnO2和浓盐酸反应制取的Cl2，B装置将A装置中生成的Cl2同甲烷混合流入C装置，C装置在光照的条件下使甲烷和氯气发生反应，D装置中的石棉可以吸收未参加反应的Cl2，E装置用于吸收反应生成的氯化氢，据此分析。
【详解】(1)最简单的烷烃为甲烷，其空间构型为正四面体形；
(2)C装置为甲烷和氯气的反应装置，装置中反应过程复杂，甲烷和氯气反应生成一氯甲烷的反应方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl，属于取代反应；
(3)D装置的石棉中含有KI，可以与没参加反应的Cl2反应，用于吸收未参加反应的Cl2；
(4)有机反应较为复杂，甲烷与氯气的取代反应产物中含有四种氯代甲烷和氯化氢，共5种；其中为气态的有机产物为CH3Cl；
(5)0.4mol甲烷含0.4molC原子，所以四种有机取代物各0.1mol，含Cl=0.1×(1+2+3+4)=1mol，所以消耗氯气1mol，生成1molHCl；
(6)烃A为甲烷的同系物，则烃A为烷烃，该烷烃含有12个H原子，根据烷烃通式，烷烃A的化学式为C5H12，其同分异构体有3种，其中含有4个甲基的同分异构体为。