石油经分馏后可以获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油，但其产量难以满足社会需求，而含碳原子多的重油却供大于求。因此，需要通过催化裂化过程将重油裂化为汽油等物质，再进一步裂解，可以获得很多重要的化工原料。
以十六烷为例了解这一过程：
C₁₆H₃₄（十六烷）

催化剂

加热

、

加压

A（辛烷）+B（辛烯）；A

催化剂

加热

、

加压

C+D（丁烷）
D（丁烷）继续分解可制得多种重要的基本化工原料：
D（丁烷，g）⇌CH₄（g）+P（g）；D（丁烷，g）⇌Q（g）+C₂H₄（g）
Ⅰ．向一体积为5L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷，在一定温度和催化剂作用下发生上述2个分解反应，测得丁烷、甲烷的物质的量与时间关系如图所示。
（1）下列数据中

BD

BD

（填标号）不随时间变化能表明上述反应达到平衡状态。

A．碳原子总数
B．总压强
C．密度
D．平均摩尔质量
（2）0～4min内，乙烷的平均反应速率为

0.02

0.02

1mol⋅L^-1⋅min^-1；在该条件下，丁烷的平衡转化率为

60%

60%

。
Ⅱ．关于A—D及D分解所得的有机物有如下问题：
（3）B中含有的官能团是：

（写结构式）。
（4）A有多种同分异构体，其中一种的分子结构中存在6个甲基，写出它与氯气进行一元取代的反应方程式：

C（CH₃）₃C（CH₃）₃+Cl₂→C（CH₃）₃C（CH₃）₂CH₂Cl+HCl

C（CH₃）₃C（CH₃）₃+Cl₂→C（CH₃）₃C（CH₃）₂CH₂Cl+HCl

。
（5）Q与氯气在光照条件下反应可能得到的有机物共

9

9

种，如果每一种有机产物生成量均相等，则3molQ需要与

10

10

mol氯气反应。
Ⅲ．P可通过加聚反应获得H（一种常见的合成纤维——丙纶）及其他常见有机物E、F、G，过程如图：

（6）写出H的结构简式

。
（7）M既是G的同分异构体，又是F的同系物，满足此要求的有机物M共有

8

8

种。