备战2025年高考二轮复习化学（山东版）选择题热点练11 反应机理图像及分析（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习化学（山东版）选择题热点练11 反应机理图像及分析（Word版附解析），共5页。试卷主要包含了49 kcal·ml-1，8 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。

学生用书P271
(选择题每小题4分)
1.(2024·山东邹城三模)溴代叔丁烷与乙醇的反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.溴代叔丁烷与乙醇的反应为吸热反应
B.溴代叔丁烷和乙醇的总反应速率由反应Ⅲ决定
C.若氯代叔丁烷和乙醇发生相似的反应,则反应Ⅰ的活化能将增大
D.由该反应原理可推知,1,2-二溴乙烷和乙二醇反应可制得环丁烷
答案:C
解析:根据反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量可知,该反应为放热反应,A错误;由图可知,反应Ⅰ的活化能最大,所以溴代叔丁烷和乙醇的总反应速率由反应Ⅰ决定,B错误;由图可知,反应Ⅰ中碳卤键会断裂,C—Cl的键长小于C—Br,所以C—Cl的键能大,断裂需要的能量多,反应Ⅰ的活化能将增大,C正确;由该反应原理可知,醇在反应过程中断裂羟基的O—H键,卤代烃断裂碳卤键,会生成醚键,所以1,2-二溴乙烷和乙二醇反应不能制得环丁烷,D错误。
2.(2024·贵州六校联盟联考三)生物质脂肪酸脱羧机理为在温和条件下生产烷烃产品提供了一条可持续的途径,光催化脂肪酸脱羧历程如图所示,下列说法错误的是( )
A.光催化脱羧反应不需要高温或有毒试剂,减少了对环境的污染,是一种绿色合成方法
B.脱羧反应为R—CH2COO--e-CO2↑+R—C·H2
C.R—CH2COO-与R—C·H2均可稳定存在
D.烷基自由基在富氢表面发生还原反应
答案:C
解析:光催化脱羧反应在温和条件下生产烷烃产品,减少了对环境的污染,是一种绿色合成方法,A正确;根据图示,脱羧反应为R—CH2COO--e-CO2↑+R—C·H2,B正确;R—C·H2自由基易发生反应生成烷烃,故不能稳定存在,C错误;烷基自由基在富氢表面结合氢原子发生还原反应生成相应烷烃,D正确。
3.(2024·山东德州三模)在浓硫酸作用下,苯与浓硝酸发生反应的反应历程如图。下列说法错误的是( )
A.生成中间体时碳的杂化方式未发生改变
B.生成中间体的反应为决速步骤
C.产物1为加成反应的产物
D.动力学和热力学优势产物均为产物2
答案:A
解析:反应物苯中碳的杂化方式为sp2杂化,生成的中间体中碳的杂化方式既有双键碳的sp2杂化,又有饱和碳原子的sp3杂化,所以碳原子的杂化方式发生了改变,故A错误;由图可知,生成中间体的反应的活化能最大,化学反应速率最慢,所以生成中间体的反应为决速步骤,故B正确;对比苯和产物1的结构简式可知,反应过程相当于在苯的两个邻位碳上各加一个原子团,其中一个加硝基、一个加—OSO3H,即产物1为加成反应的产物,故C正确;由图示可知,生成产物2的反应的活化能更小,化学反应速率更快,即动力学优势产物为产物2,产物2的能量更低、更稳定,即热力学优势产物为产物2,故D正确。
4.(双选)(2024·山东济宁三模)Wacker氧化法催化制备乙醛,催化循环机理如图所示。已知[PdCl4]2-为平面结构。下列说法正确的是( )
A.反应溶液中应含有一定量的CuCl2
B.反应①前后Pd化合价发生变化
C.物质B中C、O、Pd的杂化方式均相同
D.反应⑥的方程式为Pd+2Cu2++4Cl-[PdCl4]2-+2Cu+
答案:AD
解析:根据反应⑥可知存在铜元素循环,结合其余反应过程可知反应溶液中应含有一定量的CuCl2,A正确;反应①中CH2CH2替换Cl-,Pd化合价不变,B错误;物质B中C、O均为sp3杂化,根据[PdCl4]2-为平面结构可知Pd不是sp3杂化,C错误;根据反应机理可知,反应⑥的方程式为Pd+2Cu2++4Cl-[PdCl4]2-+2Cu+,D正确。
5.(2024·江西九江十校第二次联考)已知反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):
下列有关说法正确的是( )
A.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
B.若在任意温度下均能自发进行,则反应为吸热反应
C.该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D.过程Ⅲ中最大能垒(活化能)为37.49 kcal·ml-1
答案:A
解析:从图可看出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成,A正确;若反应在任意温度下均能自发进行,ΔH<0、ΔS>0,该反应为放热反应,B错误;反应过程中,A、A—O、A—O2三种物质都能吸附N2O,C错误;过程Ⅲ中最大能垒(活化能)为37.49 kcal·ml-1-(-44.68) kcal·ml-1=82.17 kcal·ml-1,D错误。
6.(2024·安徽安庆二模)中科大某课题组通过自由基杂环反应直接合成各种C60稠合的内酰胺,应用于钙钛矿电池器件中。底物与Cu(Ⅰ)物种通过电子转移经历两种途径得到目标产物D。下列说法错误的是( )
A.Cu(Ⅰ)物种是催化剂
B.底物具有氧化性
C.两种途径不同,总反应的反应热也不同
D.合成过程中C60中碳碳双键断裂
答案:C
解析:Cu(Ⅰ)第一步消耗,最后一步生成,是催化剂,A正确;底物将Cu(Ⅰ)氧化为Cu(Ⅱ),具有氧化性,B正确;两种途径虽不同,但反应热相同,C错误;由图可知,C60中有六元环上的碳碳双键发生了断裂,D正确。
7.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)由单键旋转而产生的异构体称为构象异构体,将正丁烷分子中的C2和C3旋转不同的角度可以得到正丁烷的构象势能关系图。下列说法正确的是( )
A.正丁烷的构象异构体中所占比例最大的是(ⅳ)
B.相同条件下,(ⅲ)转化成(ⅰ)的速率比逆向转化得快
C.构象异构体之间的转化存在化学键的断裂和生成
D.由(ⅰ)转化为(ⅳ)的转化能垒为18.8 kJ·ml-1
答案:B
解析:从图中可知,正丁烷的构象异构体中,(ⅰ)的势能最小,最稳定,因此正丁烷的构象异构体中所占比例最大的是(ⅰ),A错误;(ⅲ)转化成(ⅰ)是放热反应,正反应的活化能低于逆反应的活化能,因此(ⅲ)转化成(ⅰ)的速率比逆向转化得快,B正确;构象异构体因正丁烷分子中C2和C3旋转不同角度而形成,没有化学键的断裂和生成,C错误;从图中可知,(ⅲ)转化为(ⅳ)的转化能垒为18.8 kJ·ml-1,(ⅰ)转化为(ⅳ)的转化能垒为22.6 kJ·ml-1,D错误。
8.(双选)(2024·山东潍坊三模)β-月桂烯与O3的加成反应的部分机理和反应势能变化如图所示。
下列说法错误的是( )
A.β-月桂烯与丁基苯互为同分异构体
B.POZ-Anti比POZ-Syn更稳定
C.升高温度,c(POZ-Syn)c(POZ-Anti)一定减小
D.β-月桂烯与O3经历两种历程得到释放的能量相同
答案:AC
解析:β-月桂烯中含有3个不饱和度,苯环具有4个不饱和度,故不属于同分异构体,A错误;能量越低越稳定,根据图示,POZ-Anti比POZ-Syn更稳定,B正确;根据图示可知,POZ-Syn转化为POZ-Anti为放热反应,反应达平衡后,升高温度,平衡逆向移动,c(POZ-Syn)c(POZ-Anti)增大,C错误;反应的焓变与中间过程无关,只与物质的起始和终点能量有关,D正确。
9.(2024·吉林省吉林地区三模)空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐(含SO42-、HSO4-)生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如图,下列说法错误的是( )
A.SO32-和NO2-的中心原子的杂化轨道类型分别是sp3、sp2
B.整个过程中有H2O参加反应,而且包含了硫氧键的断裂与形成
C.1 ml SO3-在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去电子数目为NA
D.硫酸盐转化过程中发生的总反应方程式为SO32-+2NO2+H2OHSO4-+NO2-+HNO2
答案:B
解析:由图可知,硫酸盐转化过程中发生的反应为二氧化氮与亚硫酸根离子和水反应生成亚硝酸、亚硝酸根离子和硫酸氢根离子,反应的离子方程式为SO32-+2NO2+H2OHSO4-+NO2-+HNO2,反应中氮元素的化合价降低被还原,二氧化氮是反应的氧化剂,硫元素化合价升高被氧化,亚硫酸根离子是反应的还原剂。
SO32-和NO2-的中心原子的价层电子对数为3+6+2-3×22=4、2+5+1-2×22=3,杂化轨道类型分别是sp3、sp2,A正确;由图可知,整个过程中有H2O参加反应,但是没有硫氧键的断裂,B错误;由图可知SO3-在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段被氧化生成HSO4-,则反应中消耗1 ml SO3-,共失去电子数目为1 ml×(6-5)×NA ml-1=NA,C正确;由分析可知,硫酸盐转化过程中发生的总反应方程式为SO32-+2NO2+H2OHSO4-+NO2-+HNO2,D正确。