Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Alkane (Hóa học Lớp 11)

(AI giải đề cho tôi)
Reforming heptane tạo toluene (hình vẽ cho thấy heptane → methylcyclohexane vòng benzen + H2). Phương trình: $C_7{H}_{16}\stackrel{xt,t^0}{\to }{C}_6{H}_{5}C{H}_3+4H_2$. Kiểm tra bảo toàn nguyên tử H: heptane có 16 H, toluene có 8 H, dư 8 H tạo $4H_2$; bảo toàn C: 7 = 7. Vậy 1 mol heptane thu được 4 mol $H_2$, khớp đáp án nguồn D.

(AI giải đề cho tôi)
Giai đoạn (*) là giai đoạn lan truyền của phản ứng thế (thay chlorine) methane: gốc $C{H}_3^{\bullet }$ tác dụng với $C{l}_2$, hình thành liên kết cộng hóa trị phân cực $C-Cl$ (vì độ âm điện của Cl lớn hơn C) và giải phóng gốc $C{l}^{\bullet }$. Do đó A đúng. B sai vì phản ứng (1) là phản ứng thế, không phải cộng. C sai vì dẫn xuất halogen tạo thành trong (1) là chloromethane ($C{H}_{3}Cl$), không phải chloroform ($CHC{l}_3$). D sai vì liên kết $C-Cl$ hình thành là liên kết $\sigma$, không có liên kết $\pi$ nào được tạo thành.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng reforming làm thay đổi cấu trúc mạch carbon (tạo mạch nhánh hoặc mạch vòng) mà không thay đổi số nguyên tử carbon. - A: alkane mạch thẳng tách thành alkane nhỏ hơn + alkene → số carbon thay đổi, đây là phản ứng cracking. - B: alkane mạch thẳng chuyển thành alkane mạch nhánh với cùng số nguyên tử carbon (chỉ thay đổi cấu trúc mạch) → đúng là phản ứng reforming. - C: alkane → alkene + H2, không đổi số carbon nhưng tạo liên kết đôi, đây là phản ứng dehydro hóa, không phải reforming. - D: phản ứng thế chlorine với Cl2 ánh sáng tạo dẫn xuất halogen + HCl, không phải reforming. Vậy đáp án là B.

(AI giải đề cho tôi)
Từ mô hình: X là n-butane (CH3–CH2–CH2–CH3, mạch thẳng), Y là isobutane (2-methylpropane, CH3–CH(CH3)–CH3, mạch nhánh). Cùng CTPT C4H10. (1) Đúng: cùng CTPT, khác cách liên kết → đồng phân cấu tạo. (2) Đúng: mạch thẳng có nhiệt độ sôi cao hơn mạch nhánh (n-butane −0,5°C > isobutane −11,7°C). (3) Sai: Y có mạch carbon phân nhánh. (4) Đúng: mỗi phân tử C4H10 có 3 liên kết C–C và 10 liên kết C–H, tổng 13 liên kết σ. Vậy 3 phát biểu đúng → chọn B.

(AI giải đề cho tôi)
Từ mô hình trang 176: X là pentane mạch thẳng (C5H12), Y là 2-methylbutane mạch phân nhánh (C5H12). (1) Đúng: cùng công thức phân tử C5H12 nhưng khác cách liên kết → đồng phân cấu tạo. (2) Đúng: mạch không phân nhánh có nhiệt độ sôi cao hơn mạch phân nhánh do lực van der Waals lớn hơn (pentane ~36°C > 2-methylbutane ~28°C). (3) Sai: Y có mạch carbon phân nhánh (nhóm methyl tại C2). (4) Sai: mỗi phân tử C5H12 có 4 liên kết C–C và 12 liên kết C–H, tổng 16 liên kết σ, không phải 13. Vậy có 2 phát biểu đúng → A.

(AI giải đề cho tôi)
Kiểm tra từng phát biểu về alkane: (a) Đúng – alkane chỉ chứa liên kết đơn C–C và C–H, đều là liên kết σ. (b) Sai – ở điều kiện thường, alkane từ C1 đến C4 tồn tại ở thể khí, C5–C17 ở thể lỏng, từ C18 trở lên ở thể rắn (ví dụ parafin, sáp), nên không chỉ tồn tại lỏng hoặc khí. (c) Đúng – nhiệt độ sôi của alkane tăng dần khi số nguyên tử carbon tăng (khối lượng phân tử tăng, lực van der Waals tăng). (d) Đúng – alkane là hợp chất no, không phản ứng với dung dịch bromine ở nhiệt độ thường nên không làm mất màu dung dịch bromine. (e) Đúng – phản ứng cháy của alkane tỏa nhiều nhiệt (ví dụ CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O), nên alkane là nguồn nhiên liệu quan trọng (khí thiên nhiên, xăng, dầu hỏa). Vậy có 4 phát biểu đúng: (a), (c), (d), (e).

(AI giải đề cho tôi)
Kiểm tra từng phát biểu về alkane: (a) Đúng – alkane chỉ có liên kết đơn C–C và C–H, đều là liên kết σ. (b) Sai – ở điều kiện thường, các alkane từ C1 đến C4 là khí, C5–C17 là lỏng, từ C18 trở lên là chất rắn (ví dụ parafin, sáp). (c) Đúng – nhiệt độ sôi tăng dần khi số nguyên tử carbon tăng (khối lượng phân tử tăng, lực van der Waals tăng). (d) Đúng – alkane là hợp chất no, không phản ứng với dung dịch Bromine ở nhiệt độ thường (không làm mất màu bromine, khác với alkene/alkyne). (e) Đúng – phản ứng cháy tỏa nhiều nhiệt nên alkane (khí thiên nhiên, xăng...) là nguồn nhiên liệu quan trọng. Vậy có 4 phát biểu đúng: (a), (c), (d), (e).

Methane là hợp chất hydrocacbon đơn giản nhất, gồm 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H, công thức phân tử là CH${}_4$. Khí Biogas (chủ yếu sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí chất thải hữu cơ) có thành phần chính là methane (CH${}_4$).

(AI giải đề cho tôi)
Công thức cấu tạo của X: CH3CH2–CH(CH3)–CH2–CH3. Mạch chính dài nhất gồm 5 carbon (pentane), nhánh methyl ở carbon số 3 (đánh số từ hai đầu đều cho vị trí 3). Vậy tên gọi là 3-methylpentane, khớp đáp án D. Kiểm tra: tổng số carbon 6, đúng alkane C6H14; các phương án khác sai vì mạch chính 6C (A), 5C nhưng nhánh ở C2 (B), mạch chính 4C (C).

(AI giải đề cho tôi)
Khí metan là hiđrocacbon no đơn nhất, nhỏ nhất, có công thức phân tử $C{H}_4$ (1 nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H). Các phương án còn lại: $C_2{H}_4$ là etilen, $C_2{H}_2$ là axetilen, $C_2{H}_6$ là etan. Đáp án khớp với đáp án nguồn (A).

(AI giải đề cho tôi)
Công thức đơn giản nhất $C_n{H}_{2n+1}$ thỏa mãn dãy ankan $C_n{H}_{2n+2}$ khi lấy $n$ lẻ: đặt $n=2k+1$ thì công thức thành $C_{2k+1}{H}_{4k+3}$, tức dạng $C_m{H}_{2m+1}$ với $m=2k+1$. Ví dụ $C{H}_3$, $C_3{H}_7$, $C_5{H}_{11}$... đều là gốc ankan, và hidrocacbon có công thức đơn giản nhất dạng này thuộc dãy đồng đẳng ankan ($C_n{H}_{2n+2}$). Anken/ankadien/ankin có công thức $C_n{H}_{2n}$, $C_n{H}_{2n-2}$, không phù hợp. Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 3: A).

(AI giải đề cho tôi)
Butan là ankan có công thức phân tử $C_4{H}_{10}$, do đó phân tử butan chứa 4 nguyên tử cacbon. Đáp án D, khớp với đáp án nguồn (10-D).

(AI giải đề cho tôi)
Ankan C_nH_{2n+2}: %C = 12n/(14n+2) = 0,81819 → 12n = 0,81819(14n+2) → 12n = 11,4547n + 1,63638 → 0,5453n = 1,63638 → n = 3. Vậy CTPT là C_3H_8 (kiểm tra: 36/44 = 81,82%). Đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Biogas được sản xuất bằng cách ủ kín các chất thải hữu cơ trong điều kiện yếm khí. Quá trình phân hủy kỵ khí của vi sinh vật tạo thành hỗn hợp khí trong đó thành phần chính là methane (CH${}_4$, chiếm khoảng 50–70%), phần còn lại chủ yếu là CO${}_2$ và một lượng nhỏ các khí khác. Do đó thành phần chính của biogas là CH${}_4$. Đáp án trùng với đáp án nguồn (4C).

(AI giải đề cho tôi)
Khí gas (1 mol hỗn hợp): $n_{C_3{H}_8}=0,4$ mol, $n_{C_4{H}_{10}}=0,6$ mol.
- Nhiệt tỏa ra: $Q_{gas}=0,4\cdot 2220+0,6\cdot 2850=888+1710=2598$ kJ.
- Lượng CO${}_2$: $n_{C{O}_2}^{gas}=0,4\cdot 3+0,6\cdot 4=3,6$ mol.
- CO${}_2$ trên mỗi kJ năng lượng: $\frac{3,6}{2598}=1,3857\cdot 10^{-3}$ mol/kJ.

Biogas (CH${}_4$): đốt 1 mol CH${}_4$ tỏa 890 kJ, sinh 1 mol CO${}_2$.
- CO${}_2$ trên mỗi kJ: $\frac{1}{890}=1,1236\cdot 10^{-3}$ mol/kJ.

Với cùng nhu cầu năng lượng, tỉ lệ thay đổi: $\frac{1,1236-1,3857}{1,3857}\cdot 100\%\approx -18,9\%$.

Vậy lượng CO${}_2$ thải ra giảm 18,9% → đáp án D.

(AI giải đề cho tôi)
Ankan là hidrocacbon no mạch hở có công thức tổng quát $C_n{H}_{2n+2}$ với $n\ge 1$ (ankan đơn giản nhất là metan $C{H}_4$, $n=1$). Kiểm tra: với $n=1$ ta được $C{H}_4$ đúng; các phương án A ($C_n{H}_{2n}$, xicloankan/anken), B và C ($C_n{H}_{2n-2}$, ankin/đien) đều sai. Đáp án khớp với đáp án nguồn (44D).

(AI giải đề cho tôi)
Metan là hiđrocacbon no, đơn chức, công thức phân tử $C{H}_4$, là thành phần chính của khí than đá trong hầm mỏ, gây nổ khi nồng độ cao. Các đáp án khác: $C{O}_2$ (không phải hiđrocacbon), $C_2{H}_2$ (axetilen), $C_2{H}_4$ (etilen). Đáp án khớp với nguồn: B.

Gọi khối lượng của propan và butan trong bình gas 12kg lần lượt là x, y (gam)
$$\{\begin{array}{l}x+y=12000\\ \left(\frac{x}{44}.2220+\frac{y}{58}.2850\right)\ast 0,7591=45\ast 10000\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}x=2394,1\\ y=9605,9\end{array}$$
Vậy y:x = 9605,9 : 2394,1 = 4,012.