集训1 强化练12 物质转化机理图分析(Word练习)-【精讲精练】2026年高考化学二轮专题辅导与训练

强化练(十二)　物质转化机理图分析 [对应题型集训P208] 1．(2025·辽宁省沈阳市东北育才学校高三模拟)一定条件下，1­苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法正确的是(　　) A．反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ B．反应活化能：反应Ⅰ>反应Ⅱ C．增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离获得高产率的产物Ⅱ 解析　反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，根据盖斯定律，反应Ⅱ也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，A正确；短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，B错误；由图可以看出产物Ⅰ和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物Ⅰ的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变，C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D错误。 答案　A 2．(2025·山西省部分学校高三押题考试)以CN­NH2(CN是一种碳衍生材料)和Pd­Au为催化剂储氢，反应机理如图所示。用重氢(D2)替代H2反应，可获得DCOO－与CN­NHD。下列说法正确的是(　　) A．整个过程中有氢键、非极性键的断裂和形成 B．若增大CN­NH2的量最终可提高HCOO－的产率 C．使用D2替代H2参与反应，反应前后催化剂质量不变 D．催化储氢的总反应可表示为HCO＋H2HCOO－＋H2O 解析　整个过程中，没有非极性键的形成，A错误；增大催化剂的量，平衡不移动，最终不可提高产物的产率，B错误；因为有CN­NHD生成，该物质是催化剂，故反应前后催化剂的质量增大，C错误；反应物是HCO、H2，生成物是HCOO－和H2O，总反应可表示为HCO＋H2HCOO－＋H2O，D正确。 答案　D 3．(2025·辽宁省部分重点中学模拟)近日，某科研团队发现一种重要有机中间体的合成机理如下： 其中，箭头表示一对电子的转移。根据以上机理，下列说法错误的是(　　) A．—CF3具有很强的吸电子效应，使与之相连的碳原子带正电 B．为了增大反应正向进行的程度而在反应体系中加酸不可行 C．反应产物之一的FNO可命名为硝基氟 D．在反应中，一对电子的转移往往代表着共价键的生成或断裂 解析　F的电负性很大，导致形成—CF3后具有很强的吸电子效应，使与之相连的碳原子电荷偏离，带正电性，A正确；加入酸会导致酰胺基在酸性条件下发生水解反应，所以在反应体系中加酸不可行，B正确；硝基为—NO2，在FNO中不存在硝基结构，因此不能命名为硝基氟，C错误；在有机物发生化学反应中，总是伴随着一部分共价键的断裂和新的共价键的生成，一对电子的转移往往代表着共价键的生成或断裂，D正确。 答案　C 4．(2025·贵州省六校高三下学期3月联考)硼氢化钠(NaBH4)被称为有机化学家的“万能还原剂”。强碱性条件下，NaBH4能在催化剂表面与水反应制得氢气，其可能的反应机理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．由过程①知，每转移1 mol电子，生成22.4 L H2(标准状况下) B．已知整个过程中B元素化合价不变，则元素电负性：B>H C．若用重水替代H2O，则过程②可表示为BH3＋D2O===BH2(OH)＋D2 D．该过程涉及极性键的断裂和形成 解析　由图可知，过程①中2BH失去2e－生成2BH3和H2，反应过程可表示为2BH－2e－===2BH3＋H2↑，则每转移1 mol电子，生成11.2 L H2(标准状况下)，A错误；已知整个反应过程中B元素化合价不变，由图可知，过程④生成[B(OH)4]－，其中B元素的化合价为＋3价，则NaBH4中B为＋3价，又Na为＋1价，根据正负化合价代数和为0可得H为－1价，则元素电负性：B<H，B错误；由图可知，若用D2O代替H2O与NaBH4反应，则第①步2BH－2e－===2BH3＋H2↑，第②步BH3＋D2O===BH2(OD)＋HD，C错误；过程①中存在B—H键的断裂，过程③存在B—O键的形成，D正确。 答案　D 5．(2025·辽宁省协作体高三第二次模拟)近日，中国科学院化学研究所使用原子分散的Fe­N­C材料为催化剂，进行了电催化C­N偶联制备甘氨酸，原理如图所示(OA为HOOC—COOH，GX为HOOC—CHO，GC为HOOC—CH2OH)。下列叙述正确的是(　　) A．活化能：反应ⅱ>反应ⅲ B．GX―→GC反应式为HOOC—CHO＋2H＋＋2e－===HOOC—CH2OH C．反应ⅳ的原子利用率为100% D．反应ⅴ在阳极区生成甘氨酸 解析　活化能越小，反应越快，反应ⅱ为快反应，反应ⅲ为慢反应，故活化能：反应ⅱ<反应ⅲ，A错误；GX―→GC为HOOC—CHO被还原为HOOC—CH2OH的过程，GX得电子，发生还原反应，反应式为HOOC—CHO＋2H＋＋2e－===HOOC—CH2OH，B正确；反应ⅳ中GX和NH2OH反应，生成HOOCCHNOH和H2O，原子利用率不是100%，C错误；分析HOOCCHNOH和HOOCCH2NH2的分子结构，可知反应ⅴ中HOOCCHNOH脱氧加氢生成HOOCCH2NH2，该反应为还原反应，故反应ⅴ在阴极区生成甘氨酸，D错误。 答案　B 6．丙烯酸甲酯(CH2===CHCOOCH3)是一种重要的有机化工原料。工业利用CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯，反应机理如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．LnNi为该反应的催化剂 B．反应①中存在键的断裂 C．该历程总反应的原子利用率为100% D．若将②中的CH3I换成CH3CH2I，则可制备丙烯酸乙酯 解析　从反应机理图可以看出，LnNi在反应①中参与反应，在反应④后又重新生成，符合催化剂在反应前后质量和化学性质不变的特点，所以LnNi为该反应的催化剂，A正确；反应①是LnNi与CO2、C2H4反应生成新的物质，在这个过程中，CO2、C2H4中的部分化学键会发生断裂，B正确；根据反应机理，总反应为CO2＋C2H4＋CH3I―→CH2===CHCOOCH3＋HI，除了生成丙烯酸甲酯外，还生成了HI，原子没有全部转化到目标产物中，原子利用率不为100%，C错误；反应②中CH3I提供甲基(—CH3)参与反应生成丙烯酸甲酯，若将CH3I换成CH3CH2I，则会提供乙基(CH3CH2—)，从而可制备丙烯酸乙酯(CH2===CHCOOCH2CH3)，D正确。 答案　C 7．(2025·四川省成都石室中学高三模拟)某研究小组提出利用炔烃、醛、胺等工业大宗原料和炉烟二氧化碳的四组分串联反应，来实现恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，反应历程如图所示。下列叙述正确的是(　　) 已知：Ph为—C6H5，Bn为C6H5CH2— A．总反应的原子利用率为100% B．CO2和H2O是催化剂 C．途径b断裂了σ键和π键 D．产物6的分子式为C23H18NO2 解析　由反应历程图可知，生成物除了产物6还有H2O，原子利用率小于100%，A错误；由反应历程图可知，CO2是中间产物，H2O是生成物，都不是催化剂，B错误；途径b第一步反应醛基中碳氧双键断裂其中的π键，第二步反应是取代反应，羟基被取代，断开的是σ键，C正确；产物6的分子式为C23H19NO2，D错误。 答案　C 8．研究表明，光催化剂Ti­CNO对CO2与氧化苯乙烯环加成生成碳酸苯乙烯酯表现出优异的光热催化活性和稳定性，其反应机理如图所示(部分微粒未标出)： 已知：TBAB的结构简式为；—Ph代表苯基。 下列叙述错误的是(　　) A．若基态钛原子的价电子轨道表示式为，则违背了泡利原理和洪特规则 B．TBAB中氮原子的杂化类型为sp3，氮元素显＋5价 C．转化为的过程中，碳氢极性键断裂 D．在“碱性点位”上CO2得电子发生还原反应 解析　钛元素的原子序数为22，基态原子的价电子排布式为3d24s2，轨道表示式为，则轨道表示式违背了泡利原理和洪特规则，故A正确；由结构简式可知，TBAB中氮元素的化合价为－3价，氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化类型为sp3，故B错误；由结构可知，转化为的过程中发生了碳氢极性键的断裂，故C正确；由图可知，在“碱性点位”上二氧化碳分子中碳元素的化合价降低被还原，得到电子发生还原反应，故D正确。 答案　B 9．以H2O作为羟基源，K2S2O8作为自由基引发剂和氧化剂，通过烷烃的C—H键直接插羰羧基，最终在溶剂化作用下生成羧酸的反应机理如下所示，下列说法正确的是(　　) A．K2S2O8中S元素为＋7价 B．反应过程中存在极性键和非极性键的断裂 C．①和②羰基碳杂化方式都是sp2 D．由②生成④的反应属于氧化反应 解析　K2S2O8的结构为，有6个－2价氧和2个－1价氧，因此S为＋6价，故A错误；R—H解离为极性键断裂，S2O生成·SO断裂过氧键，过氧键为非极性键，故B正确；①的碳原子上存在一单电子，为sp2杂化，②的碳原子带正电，RCO＋为直线结构，C为sp杂化，故C错误；RCO＋和RCOOH的氧化程度相同，由②生成④的反应不属于氧化反应，故D错误。 答案　B 10．多取代呋喃(M)是许多天然产物和具有生物活性的重要药物的基本结构单元。由炔基酮(A)与重氮酯环加成生成M的反应机理如图所示。下列说法中错误的是(　　) A．反应物A中最多有8个原子共平面 B．反应过程中Cu原子成键数目没有变化 C．反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成 D．合成M的总反应为＋N2===CHCOOCH3＋N2↑ 解析　反应物A为CH3COC≡CCH3，5个C原子、1个O原子和每个CH3上1个H原子共8个原子共平面，A正确；中间产物B、D中Cu原子成键数目为2，C中Cu原子成键数目为3，则反应过程中Cu原子成键数目有变化，B错误；反应②中有碳碳单键的形成和碳碳三键中的π键断裂，有非极性键的形成和断裂；反应③中有C===O键的断裂和C—O键的形成，有极性键的断裂和形成，C正确；由反应机理图可知，合成M的总反应的反应物为炔基酮(A)和重氮酯环(N2===CHCOOCH3)，生成物为M和N2，则合成M的总反应为＋N2===CHCOOCH3＋N2↑，D正确。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $