2024版衡中学案高考二轮复习化学资料题型突破特训(五).pdf

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1、题型突破特训题型突破特训(五五)有机化合成与推断综合题有机化合成与推断综合题1.(2023河北唐山二模)两分子酯在碱的作用下失去一分子醇生成 羰基酯的反应称为酯缩合反应，也称为 Claisen 缩合反应。其反应机理如下：Claisen 缩合在有机合成中应用广泛，有机物 M()的合成路线如图所示：请回答下列问题：(1)B 的名称为_1,3-丁二烯_，D 中官能团的名称为_碳碳双键、羟基_。(2)AC 的反应类型为_加成反应_，F 的结构简式为。(3)GH 的 反 应 方 程 式 为 碱C2H5OH。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课

2、来了，微信MM2026-12024版衡中学案高考二轮复习化学资料题型突破特训(五)(4)符合下列条件的 C 的同分异构体有_13_种，其中核磁共振氢谱峰面积比为 22211 的结构简式为。遇 FeCl3溶液显紫色；能发生水解反应；能发生银镜反应。(5)结合上述合成路线，设计以乙醇和丁二酸()为原料(其他无机试剂任选)，合成的路线。【解析】根据合成路线可知，A 与 B 发生的反应需要用已知信息对比产物可知，B 的结构简式为，故 B 的名称为 1,3-丁二烯；由于有机物 F 的分子式是 C8H14O4可知其不饱和度为 2，因此可知 E 在臭氧和过氧化氢作用下断裂的碳碳双键形成了两个羧基，故 F 的

3、结构简式为；再根据题干的 Claisen 缩合可知，有机物 G 在碱的作用下生成 H 符合 Claisen 缩合，因此推出 G 中含有的是乙醇与 F反应生成的酯基，因而 G 的结构简式为，据此作答本题。(1)根据分析可知 B 的结构简式为，则 B 的名称为 1,3-丁二烯；观察有机物 D的结构简式可知含有的官能团有碳碳双键、羟基。(2)A 与 B 发生反应生成 C 需要用已知信息，该反应为加成反应；由上述分析可知 F 的结构简一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1式为。(3)根据题干的Claisen缩合可知，

4、GH 的反应方程式为 碱 C2H5OH。(4)要求 C 的同分异构体，遇 FeCl3溶液显紫色，故可知含有酚羟基，而由于 C 的分子式为 C8H8O3可知其不饱和度为 5，因而 C 的同分异构体中除了含有苯环之外，还含有其他 1 个不饱和度的基团，这个基团要能水解且能发生银镜反应，能得出是OOCH(甲酸酯基)，那么在苯环上的取代方式就有：第一种取代基为OH、OOCH、CH3，有 10 种，第二种取代基为OH、CH2OOCH，有 3 种，故符合条件的 C 的同分异构体共有 13 种；其中核磁共振氢谱峰面积比为 22211 的结构简式为。(5)乙醇和丁二酸()为原料(其他无机试剂任选)，合成的路线

5、，。2.(2023广东广州统考二模)2021 年新型口服抗新冠药物帕罗韦德获批上市。下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(I)的合成路线。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1回答下列问题：(1)AB 的原子利用率 100%，A 的名称_乙炔_，B 中碳原子的杂化类型_sp3杂化、sp 杂化_。(2)CD 的反应类型_消去反应_，E 中官能团的名称_碳碳双键、碳氯键_。(3)F 的分子式_C12H20O2_，G 的结构简式。(4)写出 GH 转化第一步反应的离子方程式2OH C2H5OHH2O。(5)芳香化合物

6、 N 为 I 的同分异构体，写出满足下列条件 N 的结构简式。能与 FeCl3溶液发生显色反应；1 mol N 最多消耗 2 mol NaOH；核磁共振氢谱中有 4 组峰，其峰面积之比为 3221。(6)结合以上流程，设计以乙炔和乙醇为原料制备的合成路线(无机试剂任选)CH3CH2OH Cu，O2 CH3CHOCH CH KOH CH3CHOHCCCHOHC一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1H3 H2 Pd/CCH3CHOHCH2CH2CHOHCH3。【解析】AB 的原子利用率 100%，结合 B 结构可

7、知，A 为乙炔CHCH，B 和氢气加成生成 C，结合 C 化学式可知，C 为；C 在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成 D；D 和 HCl 发生加成反应生成 E；E 生成 F，F 被高锰酸钾氧化生成 G；G 中酯基水解后酸化得到 H，H 生成I。(1)由分析可知，A 的名称乙炔；B 中饱和碳原子为 sp3杂化、碳碳三键中碳为sp 杂化。(2)C 在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成 D，为消去反应；E 中官能团的名称碳碳双键、碳氯键。(3)由 F 结构可知，F 分子式为 C12H20O2；G 的结构简式。(4)GH 转化第一步反应为酯的碱性水解，离子方程式为2OH C2H5OHH2O。(5)I含有

8、7个碳、3 个氧，不饱和度为 4；芳香化合物 N 为 I 的同分异构体，满足下列条件：能与 FeCl3溶液发生显色反应，则含有酚羟基；1 mol N 最多消耗 2 mol NaOH，则含有 2 个酚羟基；核磁共振氢谱中有 4 组峰，其峰面积之比为 3221，则含有 1 个甲基且结构对称性较好；其结构可以为。(6)乙 醇 氧 化 为 乙 醛，乙 醛 和 乙 炔 发 生 A 生 成 B 的 反 应 得 到CH3CHOHCCCHOHCH3，在和氢气加成得到饱和醇CH3CHOHCH2CH2CHOHCH3，故流程为CH3CH2OH Cu，O2 CH3CHOCH CH KOH CH3CHOHCCCHOHC

9、H3 H2 Pd/CCH3CHOHCH2CH2CHOHCH3。3.(2023湖南永州三模)有机物 G 是医药、染料、农药等工业中的重要中间体，以苯为原料制备其二聚体的合成路线如图：一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1(1)有机物 C 的结构简式为。(2)有机物 D 的名称为甲氧基苯，有机物 G 的名称为_对甲氧基苯乙酸甲酯_；F 中官能团的名称为_醚键、氰基_。(3)E、H 中有手性碳原子的是_H_，含有手性碳原子个数为_1_。(4)GH 反应的化学方程式为。(5)G 的同分异构体 X，满足下列条件的共有_

10、30_种(不考虑立体异构)苯环上连有三个取代基能发生水解反应及银镜反应红外光谱显示 X 具有CH2OH 结构(6)已知环丙烷在催化剂作用下容易与卤素发生开环加成反应，参照上述合成一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1路线，以环丙烷和甲醇为原料，设计合成的路线(无机试剂任选)一定条件。【解析】苯(A)发生氯代反应生成氯苯(B)，氯苯在碱性条件下水解并酸化得到苯酚(C)，再发生取代反应得到甲氧基苯(D)，对比 D 与 E 的分子式以及 G 的结构简式，可知 DE 是苯甲醚与甲醛发生加成反应得到，再与 HCl 发

11、生 取 代 反 应 得 到(E)，再 经 氰 化 反 应 得 到(F)，先经过得到，再经过得到(G)，最后在一定条件下得到其二聚体。(1)根据分析可知，C 是苯酚，C 的结构简式是。(2)有机物 D 的名称为甲氧基苯，有机物 G 的名称为对甲氧基苯乙酸甲酯；据分析可知 F 是，官能团的名称为醚键、氰基。(3)手性碳原子是与四个不同的原子或原子团相连的碳原子，据 E 和 H 的结构可知 E 中无手性碳原子，H一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1有一个手性碳原子，如图：。(4)据分析可知 GH 反应的化学方程式

12、为 一定条件 CH3OH。(5)同分异构体要求苯环上连有三个取代基；能发生水解反应及银镜反应即存在甲酸酯基，即OOCH；红外光谱显示 X 具有CH2OH 结构，除此之外还有两个碳原子，所以苯环的三个取代基有三种情况：OOCH、CH2OH 和CH2CH3；CH2OOCH、CH2OH 和CH3；OOCH、CH2CH2OH 和CH3，又因为苯环上连三个不同的取代基有 10 种，所以符合题意 的 同 分 异 构 体 共 有 30 种。(6)结 合 流 程 可 得：一定条件。4.(2023山东泰安二模)升压药物盐酸米多君(TM)及其关键中间体 B 的合成路线(部分条件略去)如图所示：一手高中网课和配套讲

13、义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1回答下列问题：(1)TM 分子中含氧官能团名称是_羟基、醚键、酰胺基_。(2)物质 B 的结构简式为。上述合成路线中属于加成反应的是_(填序号)。(3)反 应 的 原 子 利 用 率 为 100%，该 反 应 的 化 学 方 程 式 为。(4)符合下列条件的 A 的同分异构体有_13_种(不考虑立体异构)。含有苯环结构1 mol 该物质分别与足量 NaHCO3溶液、金属钠反应生成 1 mol CO2、1 mol H2含有手性碳原子写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有 6 个峰的分子的

14、结构简式一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1。(5)已知：NH2CH2CH2OHClCOCH2Cl TEA/THF。根据上述合成路线和相关信息，设计以和流程中相关试剂为原料制备的“绿色化学”合成路线(其他试剂任选)。【解析】对照反应和可知，A 为，物质 X 为 CH3NO2，结合反应条件和后面物质的结构简式分析，B 的结构简式为，KCN 溶液中存在 HCN，对比 A 的分子式和反应的产物可知，反应为 A 和 HCN 的加成反应，据此解答。(1)根据 TM 的结构简式可知，TM 分子中含氧官能团名称是羟基、醚

15、键、酰胺基。(2)根据分析，B 的结构简式为；由分析可知，A 为，则反应为 A 与 CH3NO2的加成反应，反应为 A 与 HCN 的加成反应，故上述合成路线中属于加成反应的是。(3)A 的结构简式为，物质 X 的结构简式为 CH3NO2，反应中原子利用率 100%，则为加成一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1反应，该反应方程式为CH3NO2。(4)符合下列条件的有机物 A 的同分异构体含有苯环；1 mol 该物质分别与足量的 NaHCO3溶液、金属钠反应生成 1 mol CO2、1 mol H2，说明结构

16、中含有一个羧基和一个羟基；含有手性碳原子。则若苯环上有一个侧链，同分异构体有、，若苯环上有两个侧链，分别为羧基和、OH 和、CH3和，均有邻间对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有 13 种；其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有 6 个峰的分子的结构简式。(5)首先用苯甲醛和 CH3NO2发生加成反应生成，随后硝基被还原为氨基生成，再在ClCOCH2Cl作用下生成产物，具体流程为 CH3NO2 H2、Pt/C ClCOCH2Cl。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1题型突破特训题型突破特训(一一)化学

17、反应原理综合题化学反应原理综合题1.(2023河北秦皇岛三模)环戊烯()常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂的作用下，可通过环戊二烯()选择性氧化制得，体系中同时存在如下反应：反应：(g)H2(g)K1(g)H1100.3 kJmol1反应：(g)H2(g)K2(g)H2109.4 kJmol1反应：(g)(g)K3 2(g)H3已知：选择性是指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。回答下列问题：(1)反应的 H3_9.1_kJ mol1。(2)为研究上述平衡关系，在 T 下，向密闭容器中加入 a mol 环戊二烯和 4 mol H2，测得平衡时，容器中环戊二烯、环戊烯、环

18、戊烷的物质的量之比为 141，则环戊烯的选择性为_80%_，反应以物质的量分数表示的平衡常数 Kx1为 164a。(3)实际生产中采用双环戊二烯()解聚成环戊二烯()；解聚反应和二聚反应的活化能：Ea(解聚)_Ea(二聚)(填“”或“”)。将环戊二烯溶于有机溶剂中可提高解聚反应的程度，原因是_降低环戊二烯的浓度、减少二聚速率，即稀释后有利于平衡向解聚方向移动_。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1实际生产中常通入氮气以解决解聚问题(氮气不参与反应)。某温度下，向恒容密闭容器中通入总压为 100 kPa 的双

19、环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为 160 kPa，双环戊二烯的转化率为 80%，则 p(N2)_25_kPa，平衡常数 Kp_960_kPa。已知Kpp2环戊二烯p双环戊二烯【解析】(1)根据已知信息可知，反应反应反应，根据盖斯定律可知，H3H1H2100.3(109.4)9.1 kJ mol1。(2)根据元素守恒：n()n()n()a mol，平衡时，容器中环戊二烯、环戊烯、环戊烷的物质的量之比为 141，三者的物质的量分别为a6 mol、2a3 mol、a6 mol，环戊烯的选择性为23a16a23a100%80%，n总a(4a)4 mol，Kx123a44a416a4164a。(3)双环

20、戊二烯的解聚与环戊二烯的二聚互为可逆反应，又因为解聚反应为吸热反应，二聚反应为放热反应，所以 Ea(解聚)Ea(二聚)。将环戊二烯溶于有机溶剂中，降低了环戊二烯的浓度、减少二聚速率，所以稀释后有利于平衡向解聚方向移动。某温度下，向恒容反应容器中通入总压为 100 kPa 的双环戊二烯和氮气，达到平衡后总压为 160 kPa。双环戊二烯的转化率为 80%，结合三段式列式计算，设起始双环戊二烯的分压为 a，则双环戊二烯(g)解聚 二聚2 戊二烯(g)起始量(kPa)a 0变化量(kPa)a80%1.6a平衡量(kPa)0.2a 1.6a由题意得 ap(N2)100 kPa,0.2a1.6ap(N2

21、)160 kPa，解得 a75 kPa，p(N2)25 kPa，则平衡时 p(双环戊二烯)0.275 kPa15 kPa，p(环戊二烯)1.675 kPa120 kPa，平衡常数 Kp120215960 kPa。2.(2023河北唐山二模)将 CH4和 CO2两种气体转化为合成气(H2和 CO)，可一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应：.CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H1平衡常数 K1.CO(g)H2O(g)C

22、O2(g)H2(g)H2平衡常数 K2.CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)H3平衡常数 K3(1)fHm为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol 该物质的焓变。对于稳定相态单质，其 fHm为零。根据下表数据，计算反应的反应热 H2_41.2_kJ_mol1_，该反应正反应活化能_小于_逆反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”)。物质CH4CO2COH2O(g)fHm(kJ mol1)74.8393.5110.5241.8(2)平衡常数 K2 K3K1或(K3K1)12(用 K1、K3表示)。(3)一定温度下，维持压强p0，向一密闭容器中通入等物质的

23、量的CH4和H2O(g)发生反应。已知反应的速率方程可表示为 v正k正p(CO)p(H2O)，v逆k逆p(CO2)p(H2)，其中 k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，则以物质的分压表示的反应的平衡常数 Kp k正k逆(用 k正、k逆表示)，另 lg k 与1T的关系如图所示，、四条直线中，表示 lg k正的是_(填序号)，T1温度时，图中 A、B、C、D 点的纵坐标分别为 a1、a0.48、a0.3、a1，达到平衡时，测得CH4的转化率为 60%，且体系中 p(CO2)p(H2O)，则 p(CO2)p016，以物质的分压表示的反应的平衡常数 Kp 25p2032。(用含 p0的代数式表示，

24、已知：lg 50.7)一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1【解析】(1)H2fHm(CO2)fHm(H2)fHm(CO)fHm(H2O)393.50(110.5241.8)kJ mol141.2 kJ mol1；该反应为放热反应，则正反应活化能小于逆反应活化能。(2)根据盖斯定律，12()，K1c2COc2H2cCH4cCO2，K3cCO2c4H2cCH4c2H2O，则 K2cCO2cH2cCOcH2OK3K1(K3K1)12。(3)达到平衡时，v正v逆，k正p(CO)p(H2O)k逆p(CO2)p(H2)

25、，则 KppCO2pH2pCOpH2Ok正k逆；温度升高，正逆反应速率均增大，k正、k逆均增大，则 lg k正、lg k逆与1T成反相关，由(1)分析知该反应正反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度，则 lg k正随1T变化的曲线为；曲线表示 lg k正随1T的变化关系，曲线表示 lg k逆随1T的变化关系，温度 T1时 lg k正lg k逆lg k正k逆a0.3a10.7，则反应的平衡常数 Kpk正k逆100.75。设CH4和 H2O(g)的物质的量均为 1 mol，CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)变化/mol x x 2x 2xC

26、O(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)变化/mol y y y yCH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)变化/mol z 2z z 4z平衡时 CH4为 1 mol(160%)0.4 mol，H2O 为(1y2z)mol，CO2为(yzx)mol，CO 为(2xy)mol，H2为(2xy4z)mol，则xz1 60%1y2zyzxKppH2pCO2xy4z2xy5，可得平衡时 CH4为 0.4 mol，H2O 为 0.2 mol，CO2为 0.2 mol，CO 为 0.4 mol，H2为 2 mol，总物质的量为 3.2 mol，p(CO2)一手高中网课和配套讲义关注公众号网课

27、来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-10.23.2p0p016；Kpp2COp2H2pCH4pCO2(0.43.2p0)2(23.2p0)2(0.43.2p0)(0.23.2p0)25p2032。3.(2023广东佛山二模)工业利用 N2、H2催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。(1)原料气(含 N2、H2、CO)中的 CO 能被催化剂吸附，需经过铜氨液处理除去，反应为Cu(NH3)2CONH3Cu(NH3)3COH0。除去原料气中 CO 的理由是_防止催化剂中毒_。为提高 CO 吸收率，应选择的条件为_C_。A高温高压B高温低压C低

28、温高压 D低温低压Cu(NH3)3CO中的配体为_NH3、CO_。(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为 NH*2H*=NH*3。合成氨反应：12N2(g)32H2(g)NH3(g)的H_(ab)_kJ mol1(用图中字母表示)。铁催化合成氨时 N2与 H2需吸附在催化剂表面活性位点进行反应，由合成氨反应的速率方程 vkc(N2)c1.5(H2)c1(NH3)(k 为速率常数)可知，c(NH3)越大，反应速率越小。原因是_NH3浓度较大时，占据催化剂表面更多活性位点，阻碍N2和 H2的吸附_。

29、(3)反 应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)的 标 准 平 衡 常 数 可 表 达 为 K一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1pNH3p2pN2ppH2p3，其中 p为标准压强(0.1 MPa)，p(NH3)、p(N2)和 p(H2)分别为各组分的平衡分压(分压总压物质的量分数)。若 N2和 H2起始物质的量之比为 13，反应在恒温、恒压(10 MPa)下进行，平衡时 N2转化率为 50%，则 K_5.3104_(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。【解析】(1)CO 能使催化剂中毒，因此除去原料气

30、中 CO 的理由是防止催化剂中毒。该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO 转化率降低，该反应是体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO 转化率增大，故 A 不符合题意；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO 转化率降低，故 B不符合题意；该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO 转化率增大，该反应是体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，CO 转化率增大，故 C 符合题意；该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，CO 转化率增大，该反应是体积减小的反应，降低温度，平衡逆向移动，CO 转化率降低，故 D 不符合题意；故选 C。Cu(NH3)3CO中氨气、一氧化碳都有孤

31、对电子，其配体为NH3、CO。(2)根据图中信息过渡态 4 是活化能最大的步骤，该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为 NH*2H*=NH*3。焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则合成氨反应：12N2(g)32H2(g)NH3(g)的 H(ba)kJ mol1(ab)kJ mol1。由合成氨反应的速率方程 vkc(N2)c1.5(H2)c1(NH3)(k为速率常数)可知，c(NH3)越大，反应速率越小，由于铁催化合成氨时 N2与 H2需吸附在催化剂表面活性位点进行反应，NH3浓度较大时，占据催化剂表面更多活性位点，阻碍 N2和 H2的吸附。(3)若 N2和 H2起始物质的量之比为 1

32、3，假设氮气、氢气物质的量分别为 1 mol、3 mol，反应在恒温、恒压(10 MPa)下进行，平衡时 N2转化率为 50%，N2(g)3H2(g)2NH3(g)开始 1 mol 3 mol 0转化 0.5 mol 1.5 mol 1 mol平衡 0.5 mol 1.5 mol 1 mol一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1则 K(10 130.1)210 0.530.1(10 1.530.1)35.3104。4.(2023山东烟台二模)甲醚是重要的有机合成原料，甲醇制备甲醚的反应：2CH3OH(g)CH

33、3OCH3(g)H2O(g)H123.5 kJmol1；工业上常用 CO2或 CO 催化氢化法合成 CH3OH。回答下列问题：(1)CO2和 H2在某催化剂表面合成 CH3OH：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H，反应历程如图甲所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中活化能最小步骤的化学方程式为 CH2O*OH*3H*=CH3O*OH*2H*(或 CH2O*H*=CH3O*)。已知 GHTS(H、S 随温度的变化不大)，G 随温度的变化关系如图乙所示，图中表示该反应的直线是_c_(填代号)。(2)CO 催化加氢法合成 CH3OH，进而制备 CH3OCH3的过

34、程中涉及如下反应：反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H1反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341.2 kJmol1在 298 K,101 kPa 时，CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的摩尔燃烧焓分别为 a kJmol1、b kJmol1、c kJmol1，则 H2_(a2bc)_kJmol1。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO(g)和 4 mol H2

35、(g)制备CH3OCH3(g)，初始压强为p0 Pa,5 min 达到平衡时CO(g)的转化率为70%，c(CH3OH)2c(CH3OCH3)，且 c(H2)0.9 molL1。则 05 min 内，v(CO)_0.14_molL1min1；反应的平衡常数 Kp 1009p20(用 p0表示)；平衡后，保持温度和容器体积不变，向容器中再充入1 mol CO2(g)和2 mol H2(g)，重新达到平衡后，CH3OCH3(g)的物质的量分数_增大_(填“增大”“减小”或“不变”)。工业生产中，需要在 260、压强恒为 4.0 MPa 的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入 0.01 mol

36、 CO(g)和 0.02 mol H2(g)，为确保反应的连续性，需向反应釜中以 n(CO)n(H2)12、进气流量 0.03 molmin1持续通入原料，同时控制出气流量为 0.02 molmin1，单位时间内 CO(g)的转化率为 60%，则流出气体中 CO2(g)的百分含量为_5%_；控制出气流量小于进气流量的原因为_反应釜要求压强恒定，而反应为气体分子数减小的反应_。【解析】(1)由图可知 CH2O*OH*3H*=CH3O*OH*2H*(或 CH2O*H*=CH3O*)，过程中的活化能最小；结合图中信息可知该反应反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，则 H0；反应后气体分子数减少，

37、S0；GHTS，随温度升高，G 逐渐增大，故曲线 c 符合。(2)CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的摩尔燃烧焓分别为 a kJmol1、b kJmol1、c kJmol1，据此可得热化学方程式：CO(g)12O2(g)CO2(g)Ha kJ mol1，H2(g)12O2(g)H2O(g)Hb kJ mol1；CH3OH(g)32O2(g)CO2(g)2H2O(g)Hc kJ mol1，根据盖斯定律可知反应2得到，则 H2(a2bc)kJ mol1。05 min 内，v(CO)2 70%mol2 L5 min0.14 molL1min1；设平衡时 CH3OCH3(g)的物质的量为 x m

38、ol，则 CH3OH(g)的物质的量为 2x mol，CO 的转化率为 70%，平衡时 CO 的物质的量为 0.6 mol；反应中生成水的物质的量等于 CH3OCH3(g)的物质的量为 x mol；反应中消耗甲醇的物质的量为 2x mol，则反应中生成甲醇的物质的量为 4x mol，反应中消耗氢气的物质的量为 8x mol，根据碳原子守恒，平衡时二氧化碳的物质的量20.6一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-12x2x(1.44x)mol；则反应中生成氢气的物质的量为(1.44x)mol；平衡时氢气的物质的量4

39、8x(1.44x)0.921.8 mol，解得 x0.3，则平衡时：n(CH3OCH3)0.3 mol、n(CH3OH)0.6 mol、n(CO)0.6 mol、n(CO2)0.2 mol、n(H2)1.8 mol、n(H2O)n(CH3OCH3)n(CO2)0.3 mol0.2 mol0.1 mol，平衡时总气体物质的量3.6 mol；反应的平衡常数 KppCH3OHpCOp2H20.63.6p平0.63.6p平(1.83.6p平)21(1.83.6p平)2，根据压强比等于气体物质的量之比可得p平p03.66，p平0.6p0，代入可得 Kp1009p20；平衡后，保持温度和容器体积不变，向容

40、器中再充入 1 mol CO2(g)和 2 mol H2(g)，引起反应逆向移动，使得 CO 浓度增大，导致反应正向移动，从而使 CH3OH(g)浓度增大，最终导致反应正向移动，从而使 CH3OCH3(g)的物质的量分数增大。假设时间为 1 min，则进气为 0.03 mol、出气为 0.02 mol；反应为气体分子数减少的反应，反应、为气体分子数不变的反应，则减少 0.01 mol 气体是由反应引起的，由反应的方程式可知，参加反应的 CO 的物质的量为0.01 mol20.005 mol，CO(g)的转化率为 60%，一共有 0.006 mol CO 参加反应，则反应中消耗 0.001 mo

41、l CO、生成 0.001 mol CO2，故流出气体中 CO2(g)的百分含量为0.0010.02100%5%，反应釜要求压强恒定，而反应为气体分子数减小的反应，会导致压强减小，故需控制出气流量小于进气流量。一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1新高考选择题突破(九)新高考选择题突破(九)新型化学电源新型化学电源1.(2023湖北武汉二模)某液流电池工作原理如图。充电过程中，阳极会发生如下副反应：2Mn32H2O=Mn2MnO24H，加入少量 Br可将 MnO2还原为 Mn2，提高电池的能量密度和稳定性。下

42、列说法正确的是(C)A放电时，Cd 电极为负极，发生还原反应B放电时，Cd2通过质子交换膜，向石墨电极移动C加入少量 Br后，经多次充放电，正极可能会发生 3 个以上不同的还原反应D加入少量 Br后，充电时，阳极生成 Mn3和阴极生成 Cd 的物质的量之比为 21【解析】放电时，Cd 失电子做负极，化合价升高发生氧化反应，A 错误；质子交换膜只允许氢离子通过，Cd2不能通过质子交换膜，B 错误；加入溴离子后经多次充放电，正极可能发生 Mn3正极放电、自身歧化的还原反应，可能发生溴离子还原二氧化锰的反应，生成的溴单质也可能发生还原反应，C 正确；由转移电子守恒可知，若无其他反应的干扰，充电时二者

43、比例为 21，但是由于溴离子等的干扰，则二者比例不一定为 21，D 错误；故选 C。2.(2023湖南岳阳二模)科学家研发了一种绿色环保“全氢电池”，某化学兴趣小组将其用于铜片上镀银作为奖牌奖给优秀学生，工作原理如图所示。下列说法错误的是(D)A负极的电极反应式：H22e2OH=2H2OB当吸附层 a 通入 2.24 L(标准状况)氢气时，溶液中有 0.2 mol 离子透过交一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1换膜C离子交换膜既可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜D电池工作时，m 电极质量逐渐增重【解析】

44、由图可知，左边吸附层 a 为负极，发生氧化反应，电极反应式为 H22e2OH=2H2O，故 A 正确；吸附层 a 的电极反应式为 H22e2OH=2H2O，标况下 2.24 L 氢气的物质的量为 nVVm2.24 L22.4 L/mol0.1 mol，转移0.2 mol 电子，则有 0.2 mol 离子透过交换膜，故 B 正确；若为阳离子交换膜，则Na移向正极，若为阴离子交换膜，则 ClO4移向负极，均可以平衡电荷，故 C 正确；吸附层 b 为正极，则 m 为阳极，为了在铜片上镀银，则 m 电极材料为银，阳极发生氧化反应，Ag 失电子生成 Ag，m 电极质量逐渐减小，故 D 错误；故选 D。3

45、.(2023河北衡水中学一调)研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源，还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备 KIO3的原理如图所示，下列说法正确的是(C)A光照强度大小不影响 KIO3的制备速率B右侧电池中 K通过阳离子交换膜从 P 极移向 Q 极C电极 N 处发生电极反应：S6e4H2O=SO248HD不考虑损耗，电路中每消耗 1 mol O2，理论上 Q 极可制得 342.4 g KIO3【解析】石墨电极 M 处，CO2在光合菌、光照条件下转化为 O2，O2在 M 极放电生成 H2O，发生还原反应，M 为正极，正极电极反应式为 O24e4H=2H2O，N 极为

46、负极，硫氧化菌将 FeSx氧化为 S，硫再放电生成 SO24，负极电极反应式为 S6e4H2O=SO248H，光照强度大小影响单位时间内生成氧气的量，即影响电流强度，会影响 KIO3的制备速率，故 A 错误；铂电极 P 为阴极，铂电极 Q 为阳极，阴极生成氢氧根离子，而阳极生成的 IO3比消耗的 OH少，一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1溶液中 K通过阳离子交换膜从 Q 极移向 P 极，故 B 错误；N 极为负极，硫氧化菌将 FeSx氧化为 S，硫再放电生成 SO24，负极电极反应式为 S6e4H2O=S

47、O248H，故 C 正确；不考虑损耗，电路中每消耗 1 mol O2，转移电子为 4 mol，阳极反应式为 I212OH10e=2IO36H2O，可知生成 KIO3为 4 mol150.8 mol，理论上 Q 极可制得 KIO3的质量为 0.8 mol214 g/mol171.2 g，故 D 错误；故选 C。4.(2023广东佛山统考一模)一种全氢电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(B)AX 极为全氢电池的正极B该电池将化学能转化成电能C电极 Y 的电极反应式为 2HClO42e=H22ClO4D反应一段时间后左室 c(NaClO4)增大【解析】由工作原理图可知，左边 X 电极上氢气失电

48、子与氢氧根结合生成水，发生了氧化反应、为负极，电极反应式为 H22e2OH=2H2O，右边 Y 电极为正极，发生了还原反应，电极反应式为 2e2H=H2，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子由负极经过导线进入正极，据此解答该题。由分析可知，X 极为全氢电池的负极，A 错误；由题干信息可知，该装置为原电池，原电池将化学能转化成电能，B 正确；由于 HClO4是强酸，结合分析可知电极 Y 的电极反应式为 2H2e=H2，C 错误；由分析可知，左侧 X 极为负极，右侧 Y 极为正极，故 Na由负极即左侧移向正极右侧，故反应一段时间后右室c(NaClO)增大，D 错误；故选 B。5.(2

49、023天津河西统考一模)目前发展势头强劲的绿色环保储能电池钒电池的工作原理如下图所示，放电时电子由 B 极沿导线向 A 极移动，电解质溶液含硫酸，下列说法正确的是(B)一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1一手高中网课和配套讲义关注公众号网课来了，微信MM2026-1A基态原子钒的价层电子排布式为 4s2B放电时 H由 B 极经离子交换膜向 A 极移动C充电时电池 V2被氧化为 V3D充电时 A 极反应为 VO2e=VO2【解析】放电时电子由 B 极沿导线移向 A 极，则放电时 B 极为原电池的负极，该极发生氧化反应为 V2e=V3；放电时，A 为正极，该极发生还原反应

50、为 VO2e2H=VO2H2O。V 为 23 号元素，其电子排布为Ar3d34s2，其价电子排布式为 3d34s2，A 项错误；原电池(放电时)中，离子的移动方向：带正电的离子移向正极，带负电的离子移向负极，所以 H移向 A 极，B 正确；放电时为 V2e=V3，充电为其逆过程，V3被还原为 V2，C 项错误；放电时 A极反应为 VO2e2H=VO2H2O，充电时为其逆过程，VO2eH2O=VO22H，D 项错误；故选 B。6.(2023湖南常德一模)目前科学家发明了一种利用微生物进行脱硫、脱氮的原电池装置，其基本原理如图所示(图中隔膜为质子交换膜)。下列有关说法正确的是(D)Aa 极的电极反