课时梯级训练(3) 物质结构研究的意义(Word练习)-【优化指导】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(3)　物质结构研究的意义 题型一　物质结构研究在化学科学发展中的促进作用 1．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 (　　) A．用来制造电线电缆的聚乙烯树脂属于热塑性高分子材料 B．研发可降解高分子材料，可以减少“白色污染” C．棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O D．硅橡胶()可由(CH3)2SiCl2经水解、缩聚两步反应制得 C　解析：聚乙烯树脂是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，属于高分子材料，常用来制造电线电缆，A正确；聚乙烯塑料，性质稳定，不容易降解，是“白色污染”的主要来源，研发可降解高分子材料代替聚乙烯塑料，可以减少“白色污染”，B正确；羊毛属于蛋白质，为含氮化合物，合成纤维除含碳元素、氢元素外，有的还含有其他元素，如腈纶和锦纶含氮元素等，它们完全燃烧都不只生成二氧化碳和水，C错误；(CH3)2SiCl2经水解可生成(CH3)2Si(OH)2(该物质不稳定，会脱水)，(CH3)2Si(OH)2经缩聚反应得，D正确。 2．中国科学技术大学设计出一种“松果结构”的铂金属催化剂，在催化电解水制氢效果不变的情况下，铂金属的用量降低到传统商业催化剂的，下列说法不正确的是 (　　) A．催化剂的结构会影响催化效果 B．使用“松果结构”的铂金属催化剂能够极大提高水的转化率 C．使用铂金属催化剂能够降低电解水的活化能 D．氢能是一种高能、洁净的可再生能源 B　解析：“松果结构”的铂金属催化剂的表面积更大，在催化电解水制氢效果不变的情况下，其用量降低到传统商业催化剂的，即催化剂的结构能影响其催化效果，A正确；催化剂不能使平衡移动，故不能提高其转化率，B错误；催化剂能改变反应路径，能降低反应的活化能，C正确；氢能燃烧后生成水，水分解又得到氢能，故氢能是高效、洁净的可再生能源，D正确。 题型二　物质结构研究在各领域的探索 3．2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他在表面化学领域研究所取得的开拓性成就。某反应在Pd/Al2O3/Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示(图中HC表示碳氢化合物，nitrate指硝酸盐)，该机理研究是指 (　　) A．汽车尾气催化转化机理 B．钢铁生锈机理 C．合成氨工业催化氧化机理 D．氢氧燃料电池电极反应机理 A　解析：从机理图上分析气体的吸附和解吸可知，氮氧化物、一氧化碳等污染性气体在催化剂表面转化为无毒气体二氧化碳和氮气，属于汽车尾气的催化转化机理，A正确；钢铁生锈机理是铁作负极被水膜中的氧气氧化，发生吸氧腐蚀，B错误；工业合成氨是高温、高压、催化剂作用下氮气和氢气在催化剂表面反应生成氨气，C错误；氢氧燃料电池是氢气和氧气发生的氧化还原反应，是原电池反应，D错误。 4．合成氨反应N2(g)＋H2(g) ⥫⥬NH3(g)　ΔH的反应机理如图所示，图中“吸”表示各气态物质在催化剂表面吸附。下列说法错误的是 (　　) A．该反应的ΔH＝－46 kJ·mol-1 B．该反应机理中最大活化能为79 kJ·mol-1 C．升高温度，该反应过渡态的能量会增大 D．该反应达到平衡后增大压强反应正向进行 C　解析：ΔH与始态和终态有关，与过程无关，ΔH＝生成物总能量减去反应物总能量，由图可知，ΔH＝－46 kJ·mol-1，A正确；该反应机理中的活化能即为每一步骤的过渡态的总能量减去该步骤的反应物的总能量，由图可知，过渡态2步骤的活化能最高，为79 kJ·mol-1，B正确；该反应过渡态的能量不会随着温度的改变而改变，C错误；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向右进行，D正确。 5．2020年6月，我国化学家实现了首例基于苯炔的高效不对称催化，为构建手性化合物提供了一种简便的方法，用苯炔和M合成手性化合物N的化学方程式如下： 已知：碳原子连接4个不同的原子或基团，这样的碳原子称为“手性碳原子”，含有手性碳原子的物质称为手性化合物。下列说法正确的是 (　　) A．化合物M不能发生还原反应 B．1 mol苯炔最多可以和4 mol H2反应 C．1 mol N最多消耗2 mol NaOH D．化合物N分子中含有2个手性碳原子 B　解析：化合物M含羰基和酯基，其中羰基能和氢气发生还原反应，A错误；苯炔可以看作苯环的邻位脱去一分子氢而生成的，则1 mol苯炔最多可以和4 mol H2反应，B正确；N分子内含有1个酯基，1 mol N最多消耗1 mol NaOH，C错误；化合物N分子中与苯基相连的碳原子为手性碳原子，N分子内只有1个手性碳原子，D错误。 6．2020年诺贝尔化学奖的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命密码的工具”。两位获奖者发现了“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA(脱氧核糖核酸)，并有望更改某些生物的生命周期。下列说法不正确的是 (　　) A．现代化学与生命科学形成很强的交叉融合 B．这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实 C．化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子 D．通过化学方法可制造出使人长生不老的“仙丹” D　解析：2020年诺贝尔化学奖的获奖者发现了“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA，并有望更改某些生物的生命周期，说明现代化学与生命科学形成很强的交叉融合，A正确；由于这一技术“能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA，并有望更改某些生物的生命周期”，故这一技术可能使治愈遗传性疾病成为现实，B正确；“基因剪刀”能识别病毒的DNA，对这种“剪刀”施加控制，就能在任何预先设定的位置上切割任何DNA分子，进而重写生命密码，说明化学家们已能够在微观层面上操纵分子和原子，C正确；使人长生不老的“仙丹”是不存在的，D错误。 7．中华民族很早就把化学技术应用到生产、生活中。下列有关说法错误的是 (　　) A．英文的“中国”(China)又指“瓷器”，中国很早就应用化学技术制作陶瓷 B．“四大发明”之一的黑火药是由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例配制的混合物 C．《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载，其含义是铁可从铜盐溶液中置换出铜 D．杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来 D　解析：中国是使用瓷器最早的国家，A正确；“四大发明”为黑火药、指南针、造纸术和活字印刷术，而黑火药是由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例配制的混合物，B正确；铁可从铜盐溶液中置换出铜，史书中有“曾青得铁则化为铜”的记载，曾青为硫酸铜溶液，C正确；高粱中不含乙醇，用高粱酿酒是高粱中的淀粉在酒曲的作用下反应生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出来，D错误。 8．关于化学科学探索的意义，下列有关说法错误的是 (　　) A．通过化学探索可提高粮食产量、缓解能源危机、合理利用资源，以保障人类的生存 B．通过化学探索可合成新物质，以提高人类的生活质量 C．通过化学探索可探明生命过程中的奥秘、合成新药物，以促进人类的身心健康 D．通过化学探索可制造出对环境无害的化学品及生活用品，完全杜绝对环境的影响 D　解析：人类的活动不可避免会对环境造成一定的影响，不可能完全杜绝，D错误。 9．催化剂的研究使许多物质出现了新的化学反应。例如烯烃A在苯中用一种特殊催化剂处理时，生成两种新的烯烃：烯烃B和烯烃C，用反应式可表示为如下： 2AB＋C (1)若A为R1CH===CHR2，B为R1CH===CHR1，试写出上述反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)对上述反应提出两种可能的反应机理(虚线表示断键位置)： 你认为机理b是怎样断键的。(在方框内用虚线标明具体的断键位置) (3)结合你所学知识，证明是机理a还是机理b，你采用的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2R1CH===CHR2R1CH===CHR1＋ R2CH===CHR2 (2)　 (3)用同位素示踪法：利用含重氢的烯烃RCD===CHR′进行反应，若产物有RCD===CDR和R′CH===CHR′，证明反应按机理b进行；若产物有RCD===CHR和R′CD===CHR′，证明反应按机理a进行或用C­14进行原子示踪：反应物选用RCH===CHR2，若生成物中含有RCH===14CHR1，证明机理b正确 解析：(1)若A为R1CH===CHR2，B为R1CH===CHR1，为烯烃交换反应，该反应为2R1CH===CHR2R1CH===CHR1＋R2CH===CHR2。 (2)机理a是C—C键断裂，则机理b为B＋C。 (3)用同位素示踪法能证明反应机理是a或b，方法为利用含重氢的烯烃RCD===CHR′进行反应，若产物有RCD===CDR和R′CH===CHR′，证明反应按机理b进行；若产物有RCD===CHR和R′CD===CHR′，证明反应按机理a进行。或用C­14进行原子示踪：反应物选用RCH===CHR2，若生成物中含有RCH===14CHR1，证明机理b正确。 10．创造新物质、发现和驾驭新反应、合成新材料均展示着科学发展的巨大魅力，操纵分子和原子、设计新分子、组装分子等新的成就，将极大地改善人类的生存环境，提高生活质量，保证社会可持续发展。请回答下列问题。 (1)下列活动不符合化学探索空间的是________(填标号)。 A．加强机械化智能采煤，提高煤产量满足工农业生产的快速发展 B．设计绿色化工工艺，提高原子利用率，实现工业生产零排放 C．加强氢能源的廉价开发、安全储存和运输，保护生态环境 D．开发廉价的可降解塑料，防止白色污染 (2)下列说法不正确的是________(填标号)。 A．分子马达可作为药物的载体，修复人体损坏的分子组织并可清理组织细胞内的垃圾 B．研究DNA折叠是为了获得精美的艺术品 C．环状超结构是分子自组装实现的 D．肥胖分子的发现有利于人们研究相关疾病，并研制合适的药物控制疾病 答案：(1)A　(2)B 解析：(1)煤是不可再生资源，必须科学合理地开采。(2)化学研究已进入生命科学领域，DNA折叠分子表示人们在分子水平领域已进入操纵分子时代，表明了人类能更好地研究结构与功能的关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$