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专题05化学反应中的能量变化和反应机理
☆高频考点概览
考点01反应热
考点02反应历程与机理
目目
考点01
反应热
1.(24-25高三上北京东城区期末)已知几种物质的燃烧热(25℃,10Pa)如下表。
名称
石墨
金刚石
氧化碳
化学式(状态)
C(s)
C(s)
co(g)
△H/kJ.mol-)
-393.5
-395.0
-283.0
下列说法正确的是
A.金刚石和石墨的晶体类型相同
B.石墨和金刚石燃烧时断开化学键吸收的能量相同
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.5kJ/mol
D.2mol石墨燃烧生成一氧化碳气体时放出热量110.5kJ
2.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)关于氮、硫及其化合物的说法,不正确的是
A.Ba(OH),·8H,0与NH,C1混合后产生NH3,说明反应的△H<0
B.NO,与N,0,的混合气体受热后颜色加深是由化学平衡移动导致的
C.羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,因此氨基酸能与酸、碱反应生成盐
D.浓H,S0,溶解铜制备SO,气体,体现了浓H,SO,的氧化性
3.(24-25高三上北京石景山区·期末)“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图,下列说
法正确的是
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A能量kJ
2 molAB(g)
I molA,(g)+ImolB,(g)
反应过程
A.反应物断键吸收的能量为akJ
B.此反应的活化能为a kJmol-1
C.反应中成键放出的能量为bkJ
D.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是放热反应
4.(24-25高三上·北京石景山区·期末)已知肼NH4的部分化学键的键能如表所示。则反应
N,H,(g)+0,(g)=N,(g)+2H,0(g)的△H为
化学键
N-H
N-N
O2中的化学键
0-H
N≡N
键能kJmol-1
391
193
497
463
946
A.-1882kJ·mol1B.-544kJ·mol
C.-483kJ.mol-
D.-285kJ.mol-
5.(24-25高三上·北京房山区调研)士壤中的微生物可将大气中的H,S经两步反应氧化成$0?,两步反应
的能量变化如图。
SS)+202(g)+H20(1)
H2S(g+702(g)
△H,=-265.19 kJ-mol"
AH2=-541.20kJ-mol-
S(s)+H,O(1)
SO(aq)+2H"(aq)
反应过程(第一步反应)
反应过程(第二步反应)
下列说法不正确的是
A.第一步反应中涉及极性共价键的断裂与形成
B.第二步反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.总反应的热化学方程式为:H,S(g)+202(g=SO(aq+2H(aq△H=-364.01 kJ.mol
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D.结合S(s)的燃烧热,可求算2H2S(g+302(g=2SO2(g+2HO(1)的△H
6.(24-25高三上·北京顺义区·期末)NaC1的Bom一laber循环如图所示:
Na(s)+CL(g)
_-410.9kJ-mo1,NaC1s)
+119.6kJ.mol
-78.5kJ.mol-
+108.4kJ.mol
CI(g)
-348.3k-mol1→
Cl(g)+Na"(g)
Na(g)
+495.0 kJmol-1
己知:元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能
下列有关说法不正确的是
A.C1的第一电子亲和能为348.3 kJ.mol
B.Na(s)→Nag)是物理变化不需要破坏化学键
C.Na(g)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)AH=-519.3kJ.mol-
D.可通过原电池将Na和Cl2反应的化学能转化为电能
7.(22-23高三上·北京朝阳区·期末)已知某些化学键键能如下,下列说法不正确的是
化学键
H-H
C1-c1
Br-Br
H-CI
H-Br
键能/kJ·mol
436
243
194
432
A.
根据键能可估算反应H,(g)+C1,(g)=2HC1(g)的△H=-185kJ·mol
B.根据原子半径可知键长:H-C1<H-Br,进而推测a<432
C.H,(g)与Br,(g)反应生成2 mol HBr(g)时,放出热量小于185kJ
D.常温下CL,和Br,的状态不同,与CI-C1和Br-Br的键能有关
8.(24-25高三上北京第六十六中学期中)土壤中的微生物可将大气中的HS经两步反应氧化成S0:,两步
反应的能量变化如图。
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3
SS)+202g+H,0(g)
H.S(g)+zO.()
△H,=-221.19kJmo
△H2=-585.20 kJ-mol-1
S(s)+H,O(g)
SO(aq)+2H(aq)
反应过程(第一步反应)
反应过程(第二步反应)
下列说法不正确的是
A.O的非金属性大于S,推知热稳定性:H0>HS
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均大于化学键形成释放的总能量
C.H,S(g)+202(g)=SO (aq)+2H*(aq)AH=-806.39kJimol
D.结合S(s的燃烧热,可求算2H,S(g+30,g=2S0,g+2H,0(g的△H
9.(2425高三上·北京西城外国语学校期中)热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的
重要课题。根据下图所给数据,下列说法正确的是
能个
能
反应物S02(g)+H2(S)+2H2O()
量
生成物S(s)+S02(s)+2H2OI)
△H=-151kJmo
①
△=+61 kJ-mol
生成物2Hl(aq)+H2SO4(aq)
反应物H2S(g)+H2sO4(aq)
反应过程
反应过程
图1
图2
能
生成物H2(g)+H2(S)
△H=+110kJmo
反应物2H(aq)
反应过程
图3
A.图1反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其△H
B.图2中若H20的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C.图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量高
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D.由图1、图2和图3可知,H2S(g)=H2(g)+S(S)△H=+20 kJmol1
目目
考点02
反应历程与机理
10.(23-24高三上·北京东城区·期末)乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷EO)和乙醛(AA)的机理如下图所
示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,TS表示过渡态(TS2和TS,的能量相差不大)。
个能量
TS,
TS3
C2H,(g)+0*/C2H,*+0*
OMC*
EO*
HC-CH,O
CH,
AA*
CH
EO(g)-→H,C-CH,
AA(g)
CHCHO
反应历程
注:
表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是
A.C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B.OMC*→EO(g)和OMC*→AA(g)的过程中均形成了碳氧c键
C.测得平衡产率:AA>EO,其主要原因是AA比EO更稳定
D.EO(g)≠AA(g)的平衡常数随温度升高而降低
11.(23-24高三上·北京海淀区·期末)在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法不正确的
是
H2O CH3CH2CH3
OHOH表示催化剂
过渡态1
00
过渡态2
+181.1
7hmmmn
+167.6:·CH2CH2CH3
+139.7
OOH过渡态3
Amon
+89.6
OHOH
+69.4
CH2=CHCH3
OHOH
0
7772
-25.0
①
②
③
反应进程
A.①中,催化剂被氧化
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B.②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
C.总反应为2CH,CH,CH,+0,-剂→2CH,=CHCH,+2H,0
D.总反应的速率由③决定
12.(23-24高三上·北京房山区期末)DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合
成DMC需经历三步反应,示意图如下:
H
0
0、
CHOH
H
77777777777-
0
⊙
H20
(DMC)
③
CH3
O-CH3
C=0
T17
CH3OH
注:mm表示催化剂
0
77777T77I777
②
C02
下列说法正确的是
A.①、②、③中均有0-H的断裂
-0
0
B.生成DMC总反应为:2CH,OH+C0,一→
CH,
C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D.DMC与过量NaOH溶液反应生成CO}和甲醇
13.(2425高三上·北京·期中)酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法错误的是
0
①慢
RCOR'+OH
R-C-OR'
②快
RCOH+OR'
®较垫ROH+RCO0
④NaOH极快RCOONa
OH
A.反应①为该反应的决速步骤
B.若用18OH进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存在18O
C.该反应历程中碳原子杂化方式会发生改变
D.反应①中OH攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
14.(24-25高三上·北京顺义牛栏山第一中学期中)1,3-丁二烯和Br,以物质的量之比为1:1发生加成反应
分两步:第一步Br*进攻1,3-丁二烯生成中间体C(溴正离子):第二步Br进攻中间体C完成1,2-加成
或1,4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
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量
E
中间体C
CH,-CH-CH-CH,
1,2加成产物A
4加或产物塑。→
反应过程
A.从中间体C到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物B
B.第一步的反应速率比第二步慢,中间体C的存在时间极短
C.该加成反应的反应热为E,-E。,反应过程中有p-pπ键的断裂和生成
D.升高温度,1,3-丁二烯的平衡转化率增大
15.(24-25高三上·北京第六十六中学.期中)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯
资源的再利用。反应的热化学方程式:4HC1g+0,(gC9u02C,(g+2H,0(g△H=-14.4kJmo。下图所示
为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
W
CuCl
Cu(OH)CI
Cu,OCI,
CuCL,←
A.X为生成物CL2,W为生成物H,O
B.反应制得1 molCl,,放出热量57.2kJ
C.升高温度,HC1被02氧化制Cl2的反应逆向移动
D.图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
16.(24-25高三上·北京·期末)HCHO和HCOOH是大气中常见的污染物,它们之间反应的可能路径如下图。
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过渡态
H-O
C-H
C-H
H
HCHO+HCOOH
…代表相互作用
盟
E
中问体
①
产物
H
H
H
反应进程
下列说法正确的是
A.总反应的速率主要由E,决定
B.该路径中,HCHO与HCOOH发生取代反应
C.HCHO与HCOOH反应时,△H>0
D.维持中间体的相互作用中,①和②均为氢键
17.(24-25高三上·北京期末)乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2
所示。
H
H
HH
HH
H
HH
+H*
+H,O
-H"
H一C-C
H一C一C-OH
①
②
H-C-C-O
③
H
H
HH
HH
H
HH
图1
能1
量
③
HC=CH2+H2O+H
CH,CH,OH+H
反应进程
图2
下列说法不正确的是
A.①的△H>0,②和③的△H<0
B.该反应中,H+起催化剂的作用
C.该反应速率大小主要由①决定
D.总反应的△H=E,-E
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专题05化学反应中的能量变化和反应机理
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考点01 反应热
考点02 反应历程与机理
地 城
考点01
反应热
1.(24-25高三上·北京东城区·期末)已知几种物质的燃烧热(25℃,10kPa)如下表。
名称
石墨
金刚石
一氧化碳
化学式(状态)
下列说法正确的是
A.金刚石和石墨的晶体类型相同
B.石墨和金刚石燃烧时断开化学键吸收的能量相同
C.
D.2mol石墨燃烧生成一氧化碳气体时放出热量110.5kJ
【答案】C
【详解】A.金刚石是共价晶体,原子间通过共价键结合成三维骨架结构;石墨是混合型晶体,层内碳原子间以共价键结合,层与层之间以范德华力结合,二者晶体类型不同,故A错误;
B.石墨和金刚石中碳碳键的键长、键能不同,燃烧时断开化学键吸收的能量不同,故B错误;
C.已知①C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–393.5 kJ/mol,②C(s,金刚石) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–395.0 kJ/mol,根据盖斯定律,由①-②可得C(s,石墨) = C(s,金刚石)ΔH = +1.5 kJ/mol,故C正确;
D.已知①C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–393.5kJ/mol,③CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH =–283.0kJ/mol,根据盖斯定律,由①-③得C(s,石墨) + O2(g) = CO(g) ΔH =–110.5kJ/mol,则2mol石墨燃烧生成一氧化碳气体时放出热量为2mol×110.5kJ/mol =221kJ,故D错误;
答案选C。
2.(24-25高三上·北京朝阳区·期末)关于氮、硫及其化合物的说法,不正确的是
A.与混合后产生,说明反应的
B.与的混合气体受热后颜色加深是由化学平衡移动导致的
C.羧基是酸性基团,氨基是碱性基团,因此氨基酸能与酸、碱反应生成盐
D.浓溶解铜制备SO,气体,体现了浓的氧化性
【答案】A
【详解】A.与混合后产生NH3的反应为:Ba(OH)2⋅8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O,该反应是吸热反应,故ΔH > 0,A错误;
B.与之间存在平衡:2,该反应为放热反应,为红棕色,为无色,受热时,平衡逆向移动,浓度增大,颜色加深,该现象由化学平衡移动导致,B正确;
C.氨基酸含有羧基,具有酸性,能与碱反应生成盐,氨基酸含有氨基,具有碱性,与酸反应生成盐,C正确;
D.浓与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O,该反应中,的硫元素化合价从+6降低至+4,被还原,体现浓的强氧化性,D正确;
故选A。
3.(24-25高三上·北京石景山区·期末)“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图,下列说法正确的是
A.反应物断键吸收的能量为a kJ
B.此反应的活化能为a kJ·mol-1
C.反应中成键放出的能量为b kJ
D.A2(g) + B2(g) =2AB(g)是放热反应
【答案】B
【分析】如图,该反应反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,akJ为正反应活化能,也是反应物断键所吸收的能量,bkJ为逆反应活化能,也为生成物成键所放出的能量。
【详解】A.1molA2(g)和1molB2(g)断键吸收的能量为akJ,A错误;
B.根据分析可知,此反应的活化能为a kJ·mol-1,B正确;
C.反应中生成2molAB,成键放出的能量为b kJ,C错误;
D.该反应反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,D错误;
答案选B。
4.(24-25高三上·北京石景山区·期末)已知肼N2H4的部分化学键的键能如表所示。则反应的△H为
化学键
O2中的化学键
键能kJ∙mol-1
391
193
497
463
946
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】反应的△H=4E(N-H)+E(N-N)+E(O2)-E(N≡N)-4E(O-H)=(4×391+193+497-946-4×463) kJ∙mol-1=-544 kJ∙mol-1,故选B。
5.(24-25高三上·北京房山区·调研)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A.第一步反应中涉及极性共价键的断裂与形成
B.第二步反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.总反应的热化学方程式为:
D.结合的燃烧热,可求算的
【答案】C
【详解】A.由图可知,第一步反应中涉及H-S极性共价键的断裂与H-O极性共价键的形成,故A正确;
B.由图可知,第二步反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,故B正确;
C.由图可知,第一步热化学反应为 ,第二步反应为
,根据盖斯定律两步反应式相加得,故C错误;
D.结合S(s)的燃烧热,可得:①S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH,已知②,(①+②)×2可求算2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)的ΔH,故D正确;
故选:C。
6.(24-25高三上·北京顺义区·期末)的Born—Haber循环如图所示:
已知:元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能
下列有关说法不正确的是
A.的第一电子亲和能为
B.是物理变化不需要破坏化学键
C.
D.可通过原电池将Na和反应的化学能转化为电能
【答案】B
【详解】A.元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能,根据图示,Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol,A正确;
B.是金属钠的升华过程,属于物理变化,但金属钠的固体结构是金属键结合,升华过程需要破坏金属键,B错误;
C.由图示可知①:,②: ,①-②得到目标反应,则,C正确;
D.Na和的反应是自发的氧化还原反应,可将其设计为原电池,使得化学能转化为电能,D正确;
故选B。
7.(22-23高三上·北京朝阳区·期末)已知某些化学键键能如下,下列说法不正确的是
化学键
键能/
436
243
194
432
a
A.根据键能可估算反应的
B.根据原子半径可知键长:,进而推测
C.与反应生成时,放出热量小于
D.常温下和的状态不同,与和的键能有关
【答案】D
【详解】A.根据反应热=反应物总键能-生成物总键能,则:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)中有△H=+436kJ/mol+243kJ/mol-2×432kJ/mol=-185kJ/mol,A正确;
B.Cl原子半径小于Br原子,H—Cl键的键长比H—Br键长短,H—Cl键的键能比H—Br键大,进而推测,B正确;
C.相同条件下,Br2(g)没有Cl2(g)活泼,物质的量相同时,Cl2(g)含有能量比Br2(g)高;HBr(g)没有HCl(g)稳定,物质的量相同时,HCl(g)含有能量比HBr(g)低,因此H2(g)与Br2(g)反应生成2molHBr(g)时,放出热量小于185kJ,C正确;
D.Cl-Cl键能大于Br-Br键能,说明Cl2分子比Br2分子稳定,破坏的是共价键,而状态由分子间作用力决定,D不正确;
故选D。
8.(24-25高三上·北京第六十六中学·期中)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A.O的非金属性大于S,推知热稳定性:
B.两步反应中化学键断裂吸收的总能量均大于化学键形成释放的总能量
C.
D.结合S(s)的燃烧热,可求算的
【答案】B
【详解】A.元素的非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,氧元素的非金属性强于硫元素,所以水的热稳定性强于硫化氢,故A正确;
B.由图可知,第一步反应和第二步反应都是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,所以两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量,故B错误;
C.由盖斯定律可知,第一步反应+第二步反应得到反应,则反应△H= (—221.19kJ/mol)+ (—585.20kJ/mol)=—806.39 kJ/mol,故C正确;
D.表示硫固体的燃烧热的热化学方程式为③S(s)+ O2(g) =SO2(g) △H3,结合第一步热化学方程式①△H1,由盖斯定律可知,2×①+2×③,可得到2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l),因此可以求出该反应的,故D正确;
故选B。
9.(24-25高三上·北京西城外国语学校·期中)热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。根据下图所给数据,下列说法正确的是
A.图1反应若使用催化剂,既可以改变反应路径,也可以改变其H
B.图2中若H2O的状态为气态,则能量变化曲线可能为①
C.图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量高
D.由图1、图2和图3可知,H2S(g)= H2 (g) + S (s) ΔH = + 20 kJ·mol -1
【答案】D
【详解】A. 催化剂不改变反应热,故A错误;
B. H2O(g)的能量高于H2O(l)的能量,故B错误;
C. 图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量低,故C错误;
D. 由图1:SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) H=-151kJ·mol -1;由图2:SO2(g)+S(s)+2H2O(l)=H2S(g)+H2SO4(aq) H=-+61kJ·mol -1;由图3:H2(g)+2I2(s)=2HI(aq) H=+110kJ·mol -1,根据盖斯定理可知H2S(g)= H2 (g) + S (s) ΔH = + 20 kJ·mol -1,故D正确;
故选D。
地 城
考点02
反应历程与机理
10.(23-24高三上·北京东城区·期末)乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注,TS表示过渡态(TS2和TS3的能量相差不大)。
注:表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是
A.C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B.OMC*→EO(g)和OMC*→AA(g)的过程中均形成了碳氧σ键
C.测得平衡产率:AA>EO,其主要原因是AA比EO更稳定
D.EO(g)AA(g)的平衡常数随温度升高而降低
【答案】B
【详解】A. C2H4 (g)吸附在催化剂表面能量升高,该过程需要吸收能量, A正确;
B.从环氧乙烷和乙醛结构可知,OMC*→EO (g)的过程中均形成了碳氧σ键,而OMC*→AA (g)的过程中均形成了碳氧π键,B错误;
C.EO (g)能量高于AA (g),所以AA比EO更稳定,平衡产率: AA> EO,C正确;
D. EO(g)能量高于AA(g),则EO(g) = AA (g)为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数降低,D正确;
答案选B。
11.(23-24高三上·北京海淀区·期末)在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法不正确的是
A.①中,催化剂被氧化
B.②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
C.总反应为
D.总反应的速率由③决定
【答案】D
【详解】A.①中催化剂失去氢原子,化合价升高,被氧化,故A正确;
B.②中丙烷失去了氢原子变成了正丙基,故B正确;
C.从整个历程图来看,反应物是氧气和正丙烷,生成物是丙烯和水,化学方程式正确,故C正确;
D.①过程中活化能为181.1kJ/mol,②过程中活化能为27.9kJ/mol,③过程中活化能为20.2 kJ/mol,活化能越大,反应速率越慢,则①为整个反应的决速步,故D错误;
答案D。
12.(23-24高三上·北京房山区·期末)DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC需经历三步反应,示意图如下:
下列说法正确的是
A.①、②、③中均有的断裂
B.生成DMC总反应为:
C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D.DMC与过量溶液反应生成和甲醇
【答案】D
【详解】A.①中甲醇中的O—H断裂生成水和-OCH3;②中二氧化碳和-OCH3生成-OCOOCH3,不存在O—H的断裂;③中甲醇和-OCOOCH3生成DMC和-OH,存在C-O键断裂,故A错误;
B.由流程可知,总反应为甲醇、二氧化碳在催化作用下生成水和DMC,故除生成DMC外还生成水,故B错误;
C.催化剂改变化学反应速率,但是不改变平衡移动,不能提高反应物的平衡转化率,故C错误;
D.DMC中含有酯基,可以与氢氧化钠发生碱性水解生成和甲醇,故D正确;
故选D。
13.(24-25高三上·北京·期中)酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法错误的是
A.反应①为该反应的决速步骤
B.若用18OH-进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存在18O
C.该反应历程中碳原子杂化方式会发生改变
D.反应①中OH-攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
【答案】B
【详解】A.在化学反应中,反应速率最慢的一步是整个反应的决速步骤,从反应历程中可以看出,反应①的速率最慢,则其为该反应的决速步骤,A正确;
B.若用18OH-进行标记,18OH-进攻双键碳原子,而-OR中的O原子仍为普通16O原子,所以反应结束后醇中不存在18O,而羧酸钠中存在18O,B错误;
C.该反应历程中,酯基上的C原子发生sp2杂化,与18OH-结合后,C原子发生sp3杂化,转化为羧基后,又发生sp2杂化,所以碳原子杂化方式会发生改变,C正确;
D. 反应①中OH-带负电,会选择攻击电负性较弱且在成键后电子云密度较小的碳原子,所以攻击的位置由碳和氧电负性大小决定,D正确;
故选B。
14.(24-25高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)1,丁二烯和以物质的量之比为发生加成反应分两步:第一步进攻1,丁二烯生成中间体(溴正离子);第二步进攻中间体完成1,加成或1,加成。反应过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A.从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物
B.第一步的反应速率比第二步慢,中间体的存在时间极短
C.该加成反应的反应热为,反应过程中有键的断裂和生成
D.升高温度,1,丁二烯的平衡转化率增大
【答案】B
【详解】A.由图可知,从中间体到产物,生成A时活化能更小,速率更大,生成B时,B更稳定,故A错误;
B.由于第一步是慢反应,第二步是快反应,故中间体的存在时间极短,故B正确;
C.Ea是第二步反应中1,2-加成反应的活化能,Eb是第二步反应中1,4-加成反应的活化能,Eb-Ea是只是两种活化能的差值,图中数据不能计算该加成反应的反应热,1,4-加成反应过程中有键的断裂,也有键生成,故C错误;
D.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则1,3-丁二烯的加成反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,1,3-丁二烯的平衡转化率降低,故D错误;
答案选B。
15.(24-25高三上·北京第六十六中学·期中)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
A.X为生成物,W为生成物
B.反应制得,放出热量57.2kJ
C.升高温度,HCl被氧化制的反应逆向移动
D.图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
【答案】D
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,X为反应物,W为生成物,A正确;
B.由题干的热化学方程式可知,反应制得,放出热量57.2kJ ,B正确;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应,分别是和,D错误;
故选D。
16.(24-25高三上·北京·期末)HCHO和HCOOH是大气中常见的污染物,它们之间反应的可能路径如下图。
下列说法正确的是
A.总反应的速率主要由决定
B.该路径中,HCHO与HCOOH发生取代反应
C.HCHO与HCOOH反应时,
D.维持中间体的相互作用中,①和②均为氢键
【答案】A
【详解】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;由图,总反应的速率主要由决定,A正确;
B.该路径中,甲醛中醛基转化为羟基,HCHO与HCOOH发生加成反应,B错误;
C.反应中生成物能量低于反应物,为放热反应,焓变小于0,C错误;
D.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;维持中间体的相互作用中,②不是为氢键,D错误;
故选A。
17.(24-25高三上·北京·期末)乙烯水合制乙醇的反应机理如图1所示,反应进程与能量的关系示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.①的,②和③的 B.该反应中,起催化剂的作用
C.该反应速率大小主要由①决定 D.总反应的
【答案】D
【详解】A.由图2可知,第①步反应为吸热反应,,第②步和第③步为放热反应,,A正确;
B.由图1反应机理可知,在第①步被消耗,在第③步又生成,则是总反应的催化剂,起催化作用,降低总反应的活化能,B正确;
C.活化能越大,化学反应速率越慢,总反应速率由最慢的一步的反应速率决定,由图2可知,该反应速率大小主要由①决定,C正确;
D.图中和分别是第①步反应和第③步逆反应所对应的“活化能高度”,总反应的ΔH应是“产物总能量与反应物总能量之差”,并不是简单的,D错误;
故选D。
试卷第1页,共3页
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