化学反应的热效应 反应机理--2024年高考真题和模拟题化学好题汇编含答案.pdf

水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢化学反应的热效应化学反应的热效应反应机理反应机理考点一考点一化学反应的热效应化学反应的热效应1(2024(2024全国甲卷全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是A.木材与煤均含有碳元素B.石油裂化可生产汽油C.燃料电池将热能转化为电能D.太阳能光解水可制氢2(2024(2024安徽卷安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)H10，Y(g)Z(g)H2ClCH2COOCH2CH3D.与OH-反应、与18OH-反应，两者所得醇和羧酸盐均不同6(2024(2024河北卷河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。下列说法错误的是A.PDA捕获CO2的反应为B.路径2是优先路径，速控步骤反应式为3水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同D.三个路径速控步骤均涉及*CO*-2转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生考点一考点一化学反应的热效应化学反应的热效应1(2024(2024北京海淀一模北京海淀一模)第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电池，玻璃钢(又称纤维增强塑料)是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是A.太阳能电池属于化学电源B.太阳能、风能均属于可再生能源C.单晶硅属于分子晶体D.玻璃钢属于金属材料2(2024(2024河北衡水部分高中一模河北衡水部分高中一模)已知下列热化学方程式：Fe3O4s+CO g=3FeO s+CO2gH1=akJ/molFe2O3s+3CO g=2Fe s+3CO2gH2=bkJ/molFe2O3s+13CO g=23Fe3O4s+13CO2gH3=ckJ/mol则反应FeO s+CO g=Fe s+CO2g的H(单位：kJ/mol)为A.a3+b2-c2B.-a3+b2+c2C.-a3-b2+c2D.-a3+b2-c23(2024(2024北京东城一模北京东城一模)碱金属单质M和Cl2反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.CsCl晶体是共价晶体B.H6=H1-H2-H3-H4-H5C.若M分别为Na和K，则H3：NaKD.H404(20242024 安徽安庆第一中学考试)催化剂和均能催化反应R gP g。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是4水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.使用时，反应体系更快达到平衡B.使用和，反应历程都分4步进行C.使用时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大D.反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大5(2024(2024湖南岳阳第一中学湖南岳阳第一中学6 6月考前强化训练月考前强化训练)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是A.E6-E3=E5-E2B.可计算Cl-Cl键能为2 E2-E3kJmol-1C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程=历程D.历程、历程中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)H=(E4-E5)kJmol-16(2024(2024重庆西南大学附属中学校模拟重庆西南大学附属中学校模拟)单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图，下列说法正确的是5水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.S s,单斜=S s,正交H=+0.33kJmol-1B.单斜硫和正交硫互为同素异形体C.式表示一个正交硫分子和一个O2分子反应生成一个SO2分子放出296.83kJ的能量D.式反应断裂1mol单斜硫(s)和1molO2g中的共价键吸收的能量比形成1molSO2g中的共价键所放出的能量多297.16kJ7(2024(2024湖南岳阳第一中学考前训练湖南岳阳第一中学考前训练)标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是A.E6-E3=E5-E2B.可计算Cl-Cl键能为2 E2-E3kJmol-1C.相同条件下，O3的平衡转化率：历程=历程D.历程、历程中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)H=(E4-E5)kJmol-18(2024(2024安徽安徽3 3月联考月联考)在标准压强101kPa、298K下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号fHmkJmol-1表示。部分物质的fHm如图所示，已知：H2g、N2g、O2g的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断正确的是6水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.根据图中信息，可判断热稳定性：N2H4(l)NH3(g)B.O2g+2H2g=2H2O lH-483.6kJmol-1C.1molN2H4(l)的键能小于1molN2g与2molH2g的键能之和D.N2H4l标准燃烧热的热化学方程式为N2H4l+O2g=N2g+2H2O gH=-534.2kJmol-1考点二考点二反应机理反应机理9(20242024 重庆十八中两江实验学校一诊)卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图所示。下列说法错误的是A.步骤是总反应的决速步骤B.总反应属于取代反应C.H+能降低该反应的活化能D.反应过程中氧原子的成键数目发生变化10(2024(2024湖北襄阳四中一模湖北襄阳四中一模)我国科研团队研究发现使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现CO2加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是7水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量B.氢化步骤的反应为HCOO+2H2 H3CO+H2OC.增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率D.催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附11(2024(2024重庆十八中两江实验学校一诊重庆十八中两江实验学校一诊)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是()A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率B.HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2D.该反应可表示为：HCHO+O2CO2+H2O12(2024(2024重庆第八中学一模重庆第八中学一模)我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素 CO NH22可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是8水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.尿素中氮原子采取sp2杂化B.步骤和的反应速率较其他步骤快C.步骤发生的是氧化反应D.以上过程中涉及极性键的形成和断裂13(2024(2024湖北武汉汉阳部分学校一模湖北武汉汉阳部分学校一模)某有机金属烷氧基催化CO2和甲醇(MeOH)蒸气合成碳酸二甲酯()的反应机理如图所示。已知：H2O会降低该催化剂的活性；反应中CO2插入催化剂的Sn-O键中得以活化。下列说法错误的是A.I到II的转化过程中有C-C键的形成B.II和III为该反应的中间产物C.该过程的总反应为CO2+2MeOH+H2OD.加入缩醛以及加压都可以提高碳酸二甲酯的产率14(2024(2024河北保定一模河北保定一模)某酮和甲胺的反应机理及能量图像如图所示：9水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢下列说法错误的是A.该历程中H+为催化剂，故H+浓度越大，反应速率越快B.该历程中发生了加成反应和消去反应C.反应过程中有极性键的断裂和生成D.该历程中制约反应速率的反应为反应15(2024(2024湖北圆创联盟一模湖北圆创联盟一模)纳米Ni-Pd催化制备甲酸钠的机理如下图所示：下列说法错误的是A.纳米尺寸Ni-Pd有利于加快反应速率B.反应过程中有极性键的断裂与形成C.反应过程中不需要持续补充CO2D.总反应的原子利用率为100%16(2024(2024吉林第一中学适应性训练吉林第一中学适应性训练)乙醛主要用作还原剂、杀菌剂、合成橡胶等，以乙烷为原料合成乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是10水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.反应中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1B.理论上该合成方法中每消耗1molC2H6可得到1molCH3CHOC.反应、中均有含键的产物生成D.乙醛分子中没有O-H键，故其与水分子间不能形成氢键17(2024(2024湖南师范大学附属中学模拟湖南师范大学附属中学模拟)如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应，反应的机理和能量进程图如下所示：下列说法不正确的是A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应B.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能C.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式D.卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成18(2024(2024云南三校联考云南三校联考)近年，我国科学家利用两种不同的纳米催化剂 Co3O4/Pt、N-Co3O4/Pt在11水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢室温水汽条件下实现高效CO催化氧化 C16O+1162O2=C16O2，其反应历程中相对能量的变化如图所示(TS1、TS2、TS3分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3)，下列说法正确的是A.在该条件下，催化效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt，故使用催化剂N-Co3O4/Pt能提高反应物的转化率B.若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，说明反应过程中有O-H键的断裂C.反应：C16O(g)+1162O2(g)=C16O2(g)的H0，该反应在低温时不能自发进行D.若表示H2O被吸附在催化剂表面，则Co3O4/Pt更容易吸附H2O19(2024(2024湖北宜荆一模湖北宜荆一模)叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可用下图表示。下列说法正确的是A.乙酸中氢氧键极性比中间体3中氢氧键极性强B.叔丁醇中C-C-C键角比中间体2的C-C-C键角大C.增大c H+，有利于提高羧酸叔丁酯的平衡产率D.乙醇与乙酸发生酯化反应的机理与叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理不同20(2024(2024山西平遥第二中学校调研山西平遥第二中学校调研)为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2g和H2g反应生成HCOOH反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是12水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成B.物质为该反应的催化剂，物质、为中间产物C.催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率D.通过CO2g和H2g反应制备液态HCOOH，每转移1mole-，放出31.2kJ的热量21(2024(2024山东齐鲁名校联盟第七次联考山东齐鲁名校联盟第七次联考)广东省科学院测试分析研究所提出 Ni(OH)2和MoO3/Ni(OH)2均能催化甲醇氧化(MOR)，其反应历程的片段如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是A.吸附CHOH效果：Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2B.MOR 的催化效果：Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2C.反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成D.根据图像可知，MoO3/Ni(OH)2催化下总反应的焓变更小13水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢化学反应的热效应化学反应的热效应反应机理反应机理考点一考点一化学反应的热效应化学反应的热效应1(2024(2024全国甲卷全国甲卷)人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是A.木材与煤均含有碳元素B.石油裂化可生产汽油C.燃料电池将热能转化为电能D.太阳能光解水可制氢【答案】C【解析】A木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化逐渐形成的固体，是有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正确；B石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石油裂化的方式得到，B正确；C燃料电池是将燃料的化学能变成电能的装置，不是将热能转化为电能，C错误；D在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确；故答案选C。2(2024(2024安徽卷安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g)Y(g)H10，Y(g)Z(g)H2ClCH2COOCH2CH3D.与OH-反应、与18OH-反应，两者所得醇和羧酸盐均不同【答案】D【解析】A步骤是氢氧根离子与酯基中的C+作用生成羟基和O-，A正确；B步骤加入氢氧根离子使平衡正向移动，氢氧根离子与羧基反应使平衡也正向移动，使得酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆，B正确；C从信息可知，随着取代基R上Cl个数的增多，水解相对速率增大，原因为Cl电负性较强，对电子的吸引能力较强，使得酯基的水解速率增大，F的电负性强于Cl，FCH2对电子的吸引能力更强，因此酯的水解速率FCH2COOCH2CH3ClCH2COOCH2CH3，C正确；D与氢氧根离子反应，根据信息可知，第一步反应后18O既存在于羟基中也存在于O-4水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢中，随着反应进行，最终18O 存在于羧酸盐中，同理与18OH-反应，最终18O 存在于羧酸盐中，两者所得醇和羧酸盐相同，D错误；故选D。6(2024(2024河北卷河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电Mg-CO2电池，以Mg(TFSI)2为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺(PDA)以捕获CO2，使放电时CO2还原产物为MgC2O4。该设计克服了MgCO3导电性差和释放CO2能力差的障碍，同时改善了Mg2+的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。对上述电池放电时CO2的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上CO2转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。下列说法错误的是A.PDA捕获CO2的反应为B.路径2是优先路径，速控步骤反应式为C.路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同D.三个路径速控步骤均涉及*CO*-2转化，路径2、3的速控步骤均伴有PDA再生【答案】D【解析】A根据题给反应路径图可知，PDA(1，3-丙二胺)捕获CO2的产物为，因此5水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢PDA捕获CO2的反应为，故A正确；B由反应进程-相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为*CO*-2*C2O2-4的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，故B正确；C根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为*MgCO3，而路径2、3的起始物均为，产物分别为*MgC2O4和*MgCO3，故C正确；D根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中*CO*-2都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有PDA再生，但路径3的速控步骤为*CO*-2得电子转化为*CO和*CO2-3，没有PDA的生成，故D错误；故答案为：D。考点一考点一化学反应的热效应化学反应的热效应1(2024(2024北京海淀一模北京海淀一模)第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电池，玻璃钢(又称纤维增强塑料)是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是A.太阳能电池属于化学电源B.太阳能、风能均属于可再生能源C.单晶硅属于分子晶体D.玻璃钢属于金属材料【答案】B【解析】A太阳能电池直接将太阳能转化为电能，不是将化学能转化为电能，没有发生化学反应，不属于化学电源，A错误；B在自然界中可以不断再生的资源，属于可再生能源，主要包括阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等，B正确；C单晶硅是由硅原子通过共价键形成的空间网状结构，熔点、沸点较高，属于共价晶体，C错误；6水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢D玻璃钢是塑料中添加玻璃纤维形成的复合材料，不属于金属材料，而是复合材料，D错误；故答案为：B。2(2024(2024河北衡水部分高中一模河北衡水部分高中一模)已知下列热化学方程式：Fe3O4s+CO g=3FeO s+CO2gH1=akJ/molFe2O3s+3CO g=2Fe s+3CO2gH2=bkJ/molFe2O3s+13CO g=23Fe3O4s+13CO2gH3=ckJ/mol则反应FeO s+CO g=Fe s+CO2g的H(单位：kJ/mol)为A.a3+b2-c2B.-a3+b2+c2C.-a3-b2+c2D.-a3+b2-c2【答案】D【解析】根据盖斯定律由-13+12-12可得目标热化学方程式，所以其焓变H=-a3+b2-c2kJ/mol，所以选D。3(2024(2024北京东城一模北京东城一模)碱金属单质M和Cl2反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.CsCl晶体是共价晶体B.H6=H1-H2-H3-H4-H5C.若M分别为Na和K，则H3：NaKD.H40【答案】B【解析】ACsCl晶体是离子晶体，A错误；B根据盖斯定律：H6=H1-H2-H3-H4-H5，B正确；C若M分别为Na和K，失电子过程中需吸收能量，H3为正值，K半径更大，失去电子所需能量更小，则H3：NaK，C错误；D氯气分子断键为氯原子需吸收能量，H40；离子结合形成离子键需放热，H6NH3(g)B.O2g+2H2g=2H2O lH-483.6kJmol-1C.1molN2H4(l)的键能小于1molN2g与2molH2g的键能之和D.N2H4l标准燃烧热的热化学方程式为N2H4l+O2g=N2g+2H2O gH=-534.2kJmol-1【答案】C【解析】ANH3g的标准摩尔生成焓为-45.9kJmol-1，N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJmol-1，N2和H2反应生成NH3放热，而生成N2H4吸热，则NH3的能量比N2H4低，热稳定性：N2H4(l)NH3(g)，A错误；B由图中信息知：O2g+2H2g=2H2O gH=-483.6kJmol-1，因为H2O l的能量低于H2O g，所以O2g+2H2g=2H2O lH-483.6kJmol-1，B错误；CN2H4l的标准摩尔生成焓为50.6kJmol-1，则N2g+2H2g=N2H4lH=+50.6kJmol-1，由H=反应物的总键能-生成物的总键能，则1molN2H4(l)的键能小于1molN2g与2molH2g的键能之和，C正确；DN2H4l标准燃烧热的热化学方程式为N2H4l+O2g=N2g+2H2O l，N2H4l标准摩尔生成焓为50.6kJmol-1，H2O g标准摩尔生成焓为-241.8kJmol-1，可以求出N2H4l+O2g=N2g+2H2O gH=-534.2kJmol-1，因为H2O l的能量低于H2O g，D错误；故答案选C。考点二考点二反应机理反应机理9(20242024 重庆十八中两江实验学校一诊)卤代烃在乙醇中进行醇解反应的机理如图所示。下列说法错误的是11水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.步骤是总反应的决速步骤B.总反应属于取代反应C.H+能降低该反应的活化能D.反应过程中氧原子的成键数目发生变化【答案】C【解析】A由图可知，步骤反应慢，是总反应的决速步骤，故A正确；B由图可知，总反应属于取代反应，即乙氧基取代的Br原子，同时生成HBr，故B正确；C由图可知，H+是生成物，不是催化剂，不能降低该反应的活化能，故C错误；D由图可知，反应过程中氧原子成2个键和三个键，成键数目发生变化，故D正确；故答案选C。10(2024(2024湖北襄阳四中一模湖北襄阳四中一模)我国科研团队研究发现使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现CO2加氢制甲醇。其反应机理如图所示，用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是A.增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量B.氢化步骤的反应为HCOO+2H2 H3CO+H2O12水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢C.增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率D.催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附【答案】C【解析】A由反应机理图可知总反应为CO2+3H2=CH3OH+H2O，增大反应物H2或CO2分压均能提高甲醇的产量,A正确；B根据反应机理图可知氢化步骤的反应为HCOO+2H2 H3CO+H2O，B正确；C增大催化剂的比表面积有利于提高反应速率，不能提高平衡转化率，C错误；D催化剂表面甲醇及时脱附后有空位，有利于二氧化碳的吸附，D正确；故选C。11(2024(2024重庆十八中两江实验学校一诊重庆十八中两江实验学校一诊)某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是()A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率B.HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2D.该反应可表示为：HCHO+O2CO2+H2O【答案】C【解析】A根据图知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，所以是总反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂而提高反应速率，A正确；B根据图示可以发现，甲醛分子中的两个C-H键的H原子都与O发生断裂，故仅有C-H键发生断裂，B正确；C根据图知，CO2分子中的氧原子一部分来自O2，另一部分还来自于甲醛，C错误；D该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP为催化剂，反应方程式为：HCHO+O2CO2+H2O，D正确；故选C。12(2024(2024重庆第八中学一模重庆第八中学一模)我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素 CO NH22可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是13水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.尿素中氮原子采取sp2杂化B.步骤和的反应速率较其他步骤快C.步骤发生的是氧化反应D.以上过程中涉及极性键的形成和断裂【答案】D【解析】A尿素的结构简式为，其中N原子形成三个键，另外还含有1个孤电子对，采取sp3杂化，故A错误；B与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高，活化能越高，速率越慢，由图可知步骤和的过程形成碳氮键，所以步骤和的反应速率较其他步骤慢，故B错误；C由图可知步骤过程中得电子，即发生的是还原反应，故C错误；D由图可知步骤和的过程形成碳氮键，步骤和的过程断裂氮氧键，所以以上过程中涉及极性键的形成和断裂，故D正确；故答案为：D。13(2024(2024湖北武汉汉阳部分学校一模湖北武汉汉阳部分学校一模)某有机金属烷氧基催化CO2和甲醇(MeOH)蒸气合成碳酸二甲酯()的反应机理如图所示。已知：H2O会降低该催化剂的活性；反应中CO2插入催化剂的Sn-O键中得以活化。下列说法错误的是14水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.I到II的转化过程中有C-C键的形成B.II和III为该反应的中间产物C.该过程的总反应为CO2+2MeOH+H2OD.加入缩醛以及加压都可以提高碳酸二甲酯的产率【答案】A【解析】A由图可知，到的转化过程中，分子断裂Sn-O键，插入CO2后形成Sn-O键和C-O键，没有C-C键的形成，故A错误；B由图可知，二氧化碳和甲醇是反应的反应物，碳酸二甲酯是反应的生成物，则 II和III为反应的中间产物，故B正确；C由图可知，二氧化碳和甲醇是反应的反应物，碳酸二甲酯是反应的生成物，总反应为 CO2+2MeOH+H2O，故C正确；D由图和信息可知，反应生成的水会降低该催化剂的活性，不利于反应进行，加入缩醛与水反应生成甲醇，催化剂的活性不会被生成的水降低，同时消耗水能减小反应物浓度，生成甲醇能增大反应物浓度，有利于平衡向正反应方向移动，提高反应的产率；该反应属于气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，提高反应的产率，故D正确；故选A。15水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢14(2024(2024河北保定一模河北保定一模)某酮和甲胺的反应机理及能量图像如图所示：下列说法错误的是A.该历程中H+为催化剂，故H+浓度越大，反应速率越快B.该历程中发生了加成反应和消去反应C.反应过程中有极性键的断裂和生成D.该历程中制约反应速率的反应为反应【答案】A【解析】A由上图可知，氢离子是反应的反应物、是反应的生成物，所以氢离子是反应的催化剂，反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤为慢反应，由下图可知，反应的活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步骤，若氢离子浓度过大，会与甲胺反应使得甲胺浓度减小，反应的反应速率减慢，总反应的反应速率减慢，故A错误；B由上图可知，反应为加成反应、反应为消去反应，故B正确；C由上图可知，反应过程中有极性键的断裂和生成，故C正确；D反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的决速步骤为慢反应，由下图可知，反应的活化能最大，反应速率最慢，是反应的决速步骤，故D正确；故选A。15(2024(2024湖北圆创联盟一模湖北圆创联盟一模)纳米Ni-Pd催化制备甲酸钠的机理如下图所示：16水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢下列说法错误的是A.纳米尺寸Ni-Pd有利于加快反应速率B.反应过程中有极性键的断裂与形成C.反应过程中不需要持续补充CO2D.总反应的原子利用率为100%【答案】D【解析】A纳米Ni-Pd催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，故A正确；B由图可知，反应过程中有极性键的断裂与形成，故B正确；C由图可知，该反应的总反应为碳酸氢钠与氢气反应生成甲酸钠和水，二氧化碳是反应的中间产物，所以反应过程中不需要持续补充二氧化碳，故C正确；D由图可知，该反应的总反应为碳酸氢钠与氢气反应生成甲酸钠和水，反应所得产物不唯一，所以反应中原子利用率不是100%，故D错误；故选D。16(2024(2024吉林第一中学适应性训练吉林第一中学适应性训练)乙醛主要用作还原剂、杀菌剂、合成橡胶等，以乙烷为原料合成乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是A.反应中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1B.理论上该合成方法中每消耗1molC2H6可得到1molCH3CHOC.反应、中均有含键的产物生成D.乙醛分子中没有O-H键，故其与水分子间不能形成氢键【答案】C【解析】A反应可表示为Fe+N2O=N2+FeO+，消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1，A项错误；B由图中转化可知，还有副产物乙醇生成，B项错误；C中N2含有氮氮三键、中-CHO含有碳氧双键，C项正确；D乙醛中的氧原子能与水中的“O-H”形成氢键，D项错误；答案选C。17水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢17(2024(2024湖南师范大学附属中学模拟湖南师范大学附属中学模拟)如果在反应体系中只有底物和溶剂，没有另加试剂，那么底物就将与溶剂发生反应，溶剂就成了试剂，这样的反应称为溶剂解反应。如三级溴丁烷在乙醇中可以发生溶剂解反应，反应的机理和能量进程图如下所示：下列说法不正确的是A.三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解反应属于取代反应B.不同卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于相应碳卤键的键能C.该反应机理中的中间产物中的碳原子有两种杂化方式D.卤代烃在发生消去反应时可能会有醚生成【答案】B【解析】A三级溴丁烷在乙醇中的溶剂解的总反应最终得到(CH3)3COC2H5和HBr，因此反应属于取代反应，故A正确；B卤代烃在乙醇中发生溶剂解反应的速率取决于第一步慢反应，该过程为共价键的异裂，而键能对应的是均裂的形式，故B错误；C观察该反应机理可知，中间产物中的碳原子发生sp2、sp3两种杂化，故C正确；D卤代烃发生消去反应为在氢氧化钠醇溶液中加热生成碳碳不饱和键的过程，由图历程可知，反应过程中会生成R-O-R，故可能会有醚生成，故D正确；故答案选B。18(2024(2024云南三校联考云南三校联考)近年，我国科学家利用两种不同的纳米催化剂 Co3O4/Pt、N-Co3O4/Pt在室温水汽条件下实现高效CO催化氧化 C16O+1162O2=C16O2，其反应历程中相对能量的变化如图所示(TS1、TS2、TS3分别代表过渡态1、过渡态2、过渡态3)，下列说法正确的是18水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢A.在该条件下，催化效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt，故使用催化剂N-Co3O4/Pt能提高反应物的转化率B.若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，说明反应过程中有O-H键的断裂C.反应：C16O(g)+1162O2(g)=C16O2(g)的H0，该反应在低温时不能自发进行D.若表示H2O被吸附在催化剂表面，则Co3O4/Pt更容易吸附H2O【答案】B【解析】A根据图示可知N-Co3O4/Pt作为催化剂活化能降低更多，因此效果较好的催化剂是N-Co3O4/Pt，但是催化不能改变平衡移动，不能提高反应物的转化率，A错误；B若利用H218O进行同位素标记实验，检测到以上反应中有C16O18O和C18O2生成，18O来自于H218O，说明O-H键断裂，B正确；C反应的生成物能量低于反应物则C16O(g)+1162O2(g)=C16O2(g)的H0，该反应为熵减的放热反应，在低温时能自发进行，C错误；D若表示H2O被吸附在催化剂表面，N-Co3O4/Pt的活化能更低，因此更容易吸附H2O，D错误；故选B。19(2024(2024湖北宜荆一模湖北宜荆一模)叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可用下图表示。下列说法正确的是A.乙酸中氢氧键极性比中间体3中氢氧键极性强B.叔丁醇中C-C-C键角比中间体2的C-C-C键角大C.增大c H+，有利于提高羧酸叔丁酯的平衡产率D.乙醇与乙酸发生酯化反应的机理与叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理不同19水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢【答案】D【解析】A中间体3的碳氧双键中氧原子的电子云密度减小，导致羧基中O-H键的极性增大，比乙酸中氢氧键极性强，A错误；B中间体2中与甲基相连的碳原子的价层电子对数为3、采取sp2杂化、C-C-C键角为120，而叔丁醇中与甲基相连的碳原子的价层电子对数为4、采取sp3杂化、C-C-C键角约为10928，叔丁醇中C-C-C键角比中间体2的C-C-C键角小，B错误；C从反应的机理可看出，在步骤中H+参加反应生成中间体1，而步骤中中间体3生成羧酸叔丁醇及H+，则H+为催化剂，催化剂不能改变平衡状态，故增大c H+，不能提高羧酸叔丁酯的平衡产率，C错误；D乙醇与乙酸发生酯化反应时乙酸脱去羧基中的羟基、乙醇脱去羟基中的 H，由叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可知，叔丁醇与羧酸发生酯化反应时叔丁醇脱去羟基、羧酸脱去羧基中的 H，故2个酯化反应的机理不同，D正确；答案选D。20(2024(2024山西平遥第二中学校调研山西平遥第二中学校调研)为早日实现“碳中和碳达峰”目标，科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2g和H2g反应生成HCOOH反应机理如图所示，已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成B.物质为该反应的催化剂，物质、为中间产物C.催化剂能降低活化能，加快反应速率，改变反应热，从而提高转化率D.通过CO2g和H2g反应制备液态HCOOH，每转移1mole-，放出31.2kJ的热量【答案】B【解析】A由反应示意图可知反应过程中存在碳氧等极性键断裂、氢氢非极性键断裂，碳氢等极性键生成，但不存在非极性键的形成，A错误；B物质为反应起点存在的物质，且在整个过程中量未发生改变，物质为催化剂，物质、为中间过程出现的物质，为中间产物，B正确；C催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，C错误；D该图为钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图，反应生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ20水不撩不知深浅人不拼怎知输赢水不撩不知深浅人不拼怎知输赢的热量，反应中氢化合价由0变为+1，电子转移关系为HCOOHH22e-，则每转移1mole-，放出15.6kJ的热量，D错误；故选B。21(2024(2024山东齐鲁名校联盟第七次联考山东齐鲁名校联盟第七次联考)广东省科学院测试分析研究所提出 Ni(OH)2和MoO3/Ni(OH)2均能催化甲醇氧化(MOR)，其反应历程的片段如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是A.吸附CHOH效果：Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2B.MOR 的催化效果：Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2C.反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成D.根据图像可知，MoO3/Ni(OH)2催化下总反应的焓变更小【答案】B【解析】A由图像可知，吸附了CHOH后，Ni(OH)2曲线的能量更低，更稳定，表示吸附CHOH效果Ni(OH)2优于MoO3/Ni(OH)2，故A错误；B由图线可知，反应过程中，Ni(OH)2曲线的活化能比MoO3/Ni(OH)2曲线的活化能高，故催化效果Ni(OH)2劣于MoO3/Ni(OH)2，故B正确；C从反应历程可知，断开的是C-H键，形成的是C-O，H-O键，都是极性键，故C错误；D催化剂不影响焓变，故两种催化剂下总反应的焓变相等，故D错误。答案选B。21