信息反应机理分析-2020年高考化学.pdf

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1、热点9新信息反应机理分析【命题规律】有机推断题，经常会给出一些新信息，需要学生分析新信息中的反应机理，并在题目中对给予的信息进行利用，综合分析确定有关物质的结构是关键，结合考查学生自学能力与分析推理能力，注意掌握官能团想性质与转化。试题综合性强，对考生能力要求较高。考题以中等难度题为主,考查的核心素养以证据推理与模型认知和宏观辨识与微观探析为主。【备考建议】2020年高考备考时，应在平时的训练中，可有意识进行一些陌生“反应机理 题的训练，提升学生“挖掘机里的隐含信息，准确提取反应的实质”的能力，也可以减少考场中的陌生度，增强学生的信心。【限时检测】（建议用时：30分钟）1.（2019 新课标I

2、）固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HC1气体分子在253 K 冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是A.冰表面第一层中，HC1以分子形式存在B.冰表面第二层中，H+浓度为5x10-3 m o ll（设冰的密度为0.9 g-cmC.冰表面第三层中，冰的氢键网格结构保持不变D.冰表面各层之间，均存在可逆反应HC1H+C1【答案】D【解析】【分析】由示意图可知，在冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附，第二层中氯化氢溶于水中并发生部分电离，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关。【详解】A 项、由图可知，冰的麦面第一层主要为氯化氢的吸附，

3、氯化氢以分子形式存在，故 A 正确；B项、由题给数据可知，冰 的 表 面 第 二 层 中 氯 离 子 和 水 的 个 数 比 为 第 二 层 中 溶 解 的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数，与水的质量相比，可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为h n o l,则所得溶液质量为18g/molxlmol=18g,则溶液的体积为I8g/molxlmol().9g/mLxlO 3L/ml=2.0 xl0 2L,由第二层氯离子和水个数比可知，溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量，为10 4 m o l,则氢离子浓度为 黑 膏=5x10 3m oi/L,故B正确;2.0 x10 LC项、

4、由图可知，第三层主要是冰，与氯化氢的吸附和溶解无关，冰的氢键网络结构保持不变，故c正确;D项、由图可知，只有第二层存在氯化氢的电离平衡H C 1=H+C L,而第一层和第三层均不存在，故D错误。故选D。【点睛】本题考查氯化氢气体在冰表面的吸附和溶解。侧重考查接受、吸收、整合化学信息的能力及分析和解决化学问题的能力，注意能够明确图像表达的化学意义，正确计算物质的量浓度为解答关键。A.催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成B.N2与H2反应生成NH3的原子利用率为100%C.在催化剂b表面形成氮氧键时，不涉及电子转移D.催化剂a、b能提高反应的平衡转化率【答案】B【解析】A.催化剂A表面是氮气与

5、氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，A项错误；B.N2与H2在催化剂a作用下反应生成NH3属于化合反应，无副产物生成，其原子利用率为100%,B项正确；C.在催化剂b 表面形成氮氧键时，氨气转化为N O,N元素化合价由-3 价升高到+2 价，失去电子，C项错误；D.催化剂a、b只改变化学反应速率，不能提高反应的平衡转化率，D项错误；答案选B。【点睛】D项是易错点，催化剂通过降低活化能，可以缩短反应达到平衡的时间，从而加快化学反应速率，但不能改变平衡转化率或产率。3.（北京市东城区2 0 1 9 年高三二模）近日，我国科研团队研发出一种蓝藻人造叶片系统，其核心是一种可以向

6、细胞外分泌蔗糖的蓝藻，其工作原理如图。下列说法不氐晒的是A.该系统利用了蓝藻的光合作用B.理论上，系统出水量小于进水量C.可用银氨溶液检验产物中是否含蔗糖D.该系统有望为人类探索太空时解决生存难题提供新思路【答案】C【解析】A、光合作用的反应是：C O2 +H 2 O 光能 碳水化合物+。2，该系统利用了蓝藻的光合作用，故 A正确；B、光合作用的反应是：C O2 +H 2 O 光 能 碳水化合物+。2，反应消耗水，理论上系统出水量小于进水量，故 B正确；C、蔗糖不含醛基，属于非还原性糖，银氨溶液不能检验蔗糖，故 C错误；D、该系统在太空环境下有望把二氧化碳和水制成人类必需的碳水化合物和氧气，有

7、望为人类探索太空时解决生存难题提供新思路，故 D正确。正确答案选C。4.（2 0 1 9 新课标I H）离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是阴因子交换树脂用离子交换树脂A.经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B.水中的NO；、SO；、C 通过阴离子树脂后被除去C.通过净化处理后，水的导电性降低D.阴离子树脂填充段存在反应H+O H-$2O【答案】A【解析】【详解】离子交换树脂净化水的原理是：当含有Na+、Ca2 Mg2+等阳离子及SO42一、C、NO3-等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交换的阳离子H则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相

8、应的无机酸；当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子0 K 也被交换到水中，同时与水中的H+离子结合成水，则A、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A 错误；B、根据以上分析可知水中的SO42、C l、NO3等阴离子通过阴离子交换树脂被除去，B正确；C、通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，导电性降低，c 正确；D、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应H+OH=比 0,D 正确；答案选A。5.（四川省成都市第七中学2019届高三三诊模拟）二氧化碳气体能引起温室效应，“碳捕捉技术”可实现二氧化碳的分离、储存和利用，其工

9、艺流程示意图如下，下列叙述中正确的是()co?含量高的气体.捕同“属 汾 寓|高温反应炉 co?I 毁 纽 网 汽 体 CaOA.CO2是引起酸雨的主要物质之一B.能源消耗低是该技术的一大优点C.捕捉C02可使用小苏打溶液D.捕捉到的CO2可作化工原料【答案】D【解析】A.二氧化碳气体是引起温室效应的主要气体之一，故 A 错误；B.由流程示意图可知，该捕捉技术反应复杂且能耗大，故 B 错误；C.CCh和小苏打溶液不反应，故 C 错误；D.CCh可以和许多物质发生反应，因此可作化工原料，比如制纯碱就要用二氧化碳，故 D正确；故选D。6.（河北省石家庄市第二中学2018-2019学年度第一学期高二

10、年级12月月考）我国在CO?催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下。下列说法不正确的是A.反应的产物中含有水B.汽油主要是C5Cu的烧类混合物C.反应中只有碳碳键形成D.图中a 的名称是2-甲基丁烷【答案】C【解析】A.反应为二氧化碳和氢气反应生成一 氧化碳和水，产物中含有水，故正确;B.汽油是石油的分储产物，主要是C5Cu的煌类混合物，故正确；c.反应中不仅有碳碳键形成，还有碳氢键形成，故错误；D.图中a 主链有4 个碳原子，2 号碳上有一个甲基，所以名称是2-甲基丁烷，故正确。故选C 7.（河北省唐山市第一中学2019届高三下学期仿真模拟）研究表明，地球上的碳循环，光

11、合作用是必不可少的（如下图所示）。下列叙述正确的是A.石油与煤是可再生能源B.CO?是煤、石油形成淀粉、纤维素等的催化剂C.光合作用将太阳能转化为化学能D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素为同分异构体【答案】C【解析】A.石油与煤是化石燃料.，属于不可再生资源，A 项错误；B.煤、石油燃烧会生成二氧化碳，生成的二氧化碳参与光合作用形成淀粉与纤维素等，因此二氧化碳不是催化剂，而是该过程的中间产物，B 项错误；C.光合作用是绿色植物在叶绿体内吸收太阳光把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时放出氧气,将太阳能转化为化学能，C 项正确；D.图中所出现的物质中淀粉与纤维素分子式中的n 值不同，因此不属于同分异构体

12、，D 项错误：答案选C。【点睛】淀粉与纤维素的分子通式虽均为（C6H“Q5）n,但 n 值不同，所以不属于同分异构体,一定要格外注意。8.（广东省惠州市2020届高三第三次调研）下图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图：下列叙述错误的是（）A.反应属于氮的固定；反应可用于合成HN03B.在催化剂a、b 的作用下，提高了反应速率C.在反应和反应中，均有极性共价键形成D.在催化剂b 作用下，氮原子发生了还原反应【答案】D【解析】A.反应中，氮由游离态的N2转化为N H 3,属于氮的固定；反应是工业制硝酸的第一步反应，可用于合成HN03,A 正确；B.催化剂a、b,可以降低反应的活化能，

13、从而提高反应速率，B 正确；C.反应中，形成N-H键，在反应中，形成N三。键，C 正确；D.在催化剂b 作用下，氮原子由-3价升高为+2价，失去电子，发生氧化反应，D 错误；故选D。9.（2019年河南省郑州市高三第一次模拟）我国学者研究出一种用于催化DM O和氢气反应获得E G 的纳米反应器，下图是反应的微观过程示意图。下列说法中正确的是A.C u 纳米颗粒是一种胶体B.DM O的名称是二乙酸甲酯C.该催化反应的有机产物只有EGD.催化过程中断裂的化学健有H-H、C-0、C=0【答案】D【解析】A 选项，Cu纳米颗粒是单质，而胶体是混合物，故 A 错误；B 选项，DMO的名称是乙二酸二甲酯，

14、故 B 错误；C 选项，该催化反应的有机产物只有EG还有甲醇，故 C 错误；D 选项，CH3coOCOOCH3+4H2TCH3OH+HOCH2cH2OH,由图及反应可知催化过枯中断裂的化学健有HH、CO、C=0,故 D 正确。综上所述，答案为D。1 0.(四川省攀枝花市2019届高三下学期第三次统考)我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)A H 2+4H+=4Fe3+4NO+2H2O,故 A 正确；B.根据图示，反应H 的反应物是Fe3+和 FeS?,生成物是Fe?+和 反 应 中 铁 元 素 的 化合价降低，氧化剂是

15、Fe3+,故 B 正确；C.根据图示，反应山的反应物是Fe2+和 N O,生成物是Fe(N0)2+,没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，故 C 错误；D.根据2FeS2+7Ch+2H2O=2Fe2+4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应，最后还变成NO,NO作催化剂，故 D 正确；故选Co【点睛】解答本题的关键是认真看图，从图中找到物质间的转化关系。本题的易错点为A,要注意根据总反应方程式判断溶液的酸碱性。13.(北京师大附中2019届上学期高中三年级期中考试)工业上常用铁碳混合物处理含Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑和活性炭总质量不变时，测得废水中C#+浓度在不同铁碳质量比(

16、x)条件下随时间变化的曲线如下图所示。下列推论不合理的是A.活性炭对C/+具有一定的吸附作用B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极C.增大铁碳混合物中铁碳比（x）,一定会提高废水中C iP+的去除速率D.利用铁碳混合物回收含C F+废水中铜的反应原理：F e+C u2+=F e2+C u【答案】C【解析】A项，活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，C F+在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对C u 2+具有一定的吸附作用，故不选A项；B项，铁屑和活性炭在溶液中形成微电池，其中铁具有较强的还原性，易失去电子形成F e 2+,发生氧化反应，因此铁作负极，故不选

17、B项；C项，由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至x=2:l,C iP+的去除速率逐渐增加；但当铁碳混合物变为纯铁屑时，C i?+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳在废液中形成的微电池数量减少，C iP+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比（X）,不一定会提高废水中+的去除速率，故选C项；D项，在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，C iP*得到电子生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为F e+C u 2+=F e +C u,故不选D项。综上所述，本题正确答案为C。【点睛】本题对电化学的原理和学生看图识的能力的考查，题目有利于培养学生的良好的科

18、学素养，侧重于考查学生的分析、实验能力的考查，注意把握提给信息以及物质的性质，为解答该题的关键。1 4.（2 0 1 9 年山西省吕梁市高三1 0 月模拟）厌氧氨化法（A n am m o x）是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是N H f、/NH,OH.过 程、NO,过 程 I Y：N2H2-缪/过程 ni j.N2Ananimox反应模型A.1 m o l N H 4+所含的质子总数为IONAB.联 氨（N 2 H 4）中含有离子键和非极性键C.过 程I I属于氧化反应，过 程I V属于还原反应D.过 程I中，参与反应的N F h+与N H2OH的物质的量之比为1：2【答案】C【解析】A选项，lmolN H 4+所含的质子总数为UNA,故A错误；H-N-N-HB选项，联 氨（|）中含有极性键和非极性键，故B错误；H HC选项，过 程I I中N元素化合价升高，发生氧化反应，过 程I V中N化合价降低，发生还原反应，故C正确；D选项，过程I中，参与反应的N H a+到N 2 H 4化合价升高1个，NH8H到N 2 H 4化合价降低1个，它们物质的量之比为1：1,故D错误；综上所述，答案为C。