信息反應(yīng)機理分析-2020年高考化學(xué)

熱點9新信息反應(yīng)機理分析

【命題規(guī)律】

有機推斷題，經(jīng)常會給出一些新信息，需要學(xué)生分析新信息中的反應(yīng)機理，并在題目中

對給予的信息進行利用，綜合分析確定有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵，結(jié)合考查學(xué)生自學(xué)能力與分

析推理能力，注意掌握官能團想性質(zhì)與轉(zhuǎn)化。試題綜合性強，對考生能力要求較高。考題以

中等難度題為主,考查的核心素養(yǎng)以證據(jù)推理與模型認知和宏觀辨識與微觀探析為主。

【備考建議】

2020年高考備考時，應(yīng)在平時的訓(xùn)練中，可有意識進行一些陌生“反應(yīng)機理''題的訓(xùn)練，

提升學(xué)生“挖掘機里的隱含信息，準確提取反應(yīng)的實質(zhì)”的能力，也可以減少考場中的陌生度，

增強學(xué)生的信心。

【限時檢測】（建議用時：30分鐘）

1.（2019?新課標I）固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學(xué)在環(huán)境、催化、材料科學(xué)等

領(lǐng)域研究的重要課題。下圖為少量HC1氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過程的示意圖。

下列敘述錯誤的是

A.冰表面第一層中，HC1以分子形式存在

B.冰表面第二層中，H+濃度為5x10-3moll"（設(shè)冰的密度為0.9g-cm

C.冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)保持不變

D.冰表面各層之間，均存在可逆反應(yīng)HC1H++C1

【答案】D

【解析】【分析】由示意圖可知，在冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，第二層中氯化氫

溶于水中并發(fā)生部分電離，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無關(guān)。

【詳解】A項、由圖可知，冰的麥面第一層主要為氯化氫的吸附，氯化氫以分子形式存在，

故A正確；

B項、由題給數(shù)據(jù)可知，冰的表面第二層中氯離子和水的個數(shù)比為第二層中溶解的

氯化氫分子應(yīng)少于第一層吸附的氯化氫分子數(shù)，與水的質(zhì)量相比，可忽略其中溶解的氯化氫

的質(zhì)量。設(shè)水的物質(zhì)的量為hnol,則所得溶液質(zhì)量為18g/molxlmol=18g,則溶液的體積為

I8g/molxlmol

2

().9g/mLxlO3L/ml=2.0xl0L,由第二層氯離子和水個數(shù)比可知，溶液中氫離子物質(zhì)的量

等于氯離子物質(zhì)的量，為104mol,則氫離子濃度為黑膏=5x103moi/L,故B正確;

2.0x10L

C項、由圖可知，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無關(guān)，冰的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不

變，故c正確;

D項、由圖可知，只有第二層存在氯化氫的電離平衡HC1=^H++CL,而第一層和第三層

均不存在，故D錯誤。

故選D。

【點睛】本題考查氯化氫氣體在冰表面的吸附和溶解。側(cè)重考查接受、吸收、整合化學(xué)信息

的能力及分析和解決化學(xué)問題的能力，注意能夠明確圖像表達的化學(xué)意義，正確計算物質(zhì)的

量濃度為解答關(guān)鍵。

A.催化劑a表面發(fā)生了極性共價鍵的斷裂和形成

B.N2與H2反應(yīng)生成NH3的原子利用率為100%

C.在催化劑b表面形成氮氧鍵時，不涉及電子轉(zhuǎn)移

D.催化劑a、b能提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

【答案】B

【解析】A.催化劑A表面是氮氣與氫氣生成氨氣的過程，發(fā)生的是同種元素之間非極性共

價鍵的斷裂，A項錯誤；

B.N2與H2在催化劑a作用下反應(yīng)生成NH3屬于化合反應(yīng)，無副產(chǎn)物生成，其原子利用率為

100%,B項正確；

C.在催化劑b表面形成氮氧鍵時，氨氣轉(zhuǎn)化為NO,N元素化合價由-3價升高到+2價，失

去電子，C項錯誤；

D.催化劑a、b只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，D項錯誤；

答案選B。

【點睛】D項是易錯點，催化劑通過降低活化能，可以縮短反應(yīng)達到平衡的時間，從而加快

化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率。

3.（北京市東城區(qū)2019年高三二模）近日，我國科研團隊研發(fā)出一種藍藻人造葉片系統(tǒng)，

其核心是一種可以向細胞外分泌蔗糖的藍藻，其工作原理如圖。下列說法不氐曬的是

A.該系統(tǒng)利用了藍藻的光合作用

B.理論上，系統(tǒng)出水量小于進水量

C.可用銀氨溶液檢驗產(chǎn)物中是否含蔗糖

D.該系統(tǒng)有望為人類探索太空時解決生存難題提供新思路

【答案】C

【解析】A、光合作用的反應(yīng)是：CO2+H2O光能碳水化合物+。2，該系統(tǒng)利用了藍藻的

光合作用，故A正確；

B、光合作用的反應(yīng)是：CO2+H2O光能碳水化合物+。2，反應(yīng)消耗水，理論上系統(tǒng)出水

量小于進水量，故B正確；

C、蔗糖不含醛基，屬于非還原性糖，銀氨溶液不能檢驗蔗糖，故C錯誤；

D、該系統(tǒng)在太空環(huán)境下有望把二氧化碳和水制成人類必需的碳水化合物和氧氣，有望為人

類探索太空時解決生存難題提供新思路，故D正確。正確答案選C。

4.（2019?新課標IH）離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法中錯誤的是

用離子

交換樹脂

陰因子

交換樹脂

A.經(jīng)過陽離子交換樹脂后，水中陽離子的總數(shù)不變

B.水中的NO；、SO；、C「通過陰離子樹脂后被除去

C.通過凈化處理后，水的導(dǎo)電性降低

D.陰離子樹脂填充段存在反應(yīng)H++OH--$2O

【答案】A

【解析】【詳解】離子交換樹脂凈化水的原理是：當含有Na+、Ca2\Mg2+等陽離子及SO42

一、C「、NO3-等陰離子的原水通過陽離子交換樹脂時，水中的陽離子為樹脂所吸附，而樹

脂上可交換的陽離子H"則被交換到水中，并和水中的陰離子組成相應(yīng)的無機酸；當含有無

機酸的水再通過陰離子交換樹脂時，水中的陰離子也為樹脂所吸附，樹脂上可交換的陰離子

0K也被交換到水中，同時與水中的H+離子結(jié)合成水，則

A、根據(jù)電荷守恒可知經(jīng)過陽離子交換樹脂后，水中陽離子總數(shù)增加，A錯誤；

B、根據(jù)以上分析可知水中的SO42、Cl、NO3等陰離子通過陰離子交換樹脂被除去，B

正確；

C、通過凈化處理后，溶液中離子的濃度降低，導(dǎo)電性降低，c正確；

D、根據(jù)以上分析可知陰離子交換樹脂填充段存在反應(yīng)H++OH=比0,D正確；

答案選A。

5.（四川省成都市第七中學(xué)2019屆高三三診模擬）二氧化碳氣體能引起溫室效應(yīng)，“碳捕捉

技術(shù)”可實現(xiàn)二氧化碳的分離、儲存和利用，其工藝流程示意圖如下，下列敘述中正確的是

()

co?含量高的氣體—.捕同―“屬汾寓|—?高溫反應(yīng)爐—co?

I\

毀紐網(wǎng)汽體CaO

A.CO2是引起酸雨的主要物質(zhì)之一

B.能源消耗低是該技術(shù)的一大優(yōu)點

C.捕捉C02可使用小蘇打溶液

D.捕捉到的CO2可作化工原料

【答案】D

【解析】A.二氧化碳氣體是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一，故A錯誤；

B.由流程示意圖可知，該捕捉技術(shù)反應(yīng)復(fù)雜且能耗大，故B錯誤；

C.CCh和小蘇打溶液不反應(yīng)，故C錯誤；

D.CCh可以和許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此可作化工原料，比如制純堿就要用二氧化碳，故D

正確；

故選D。

6.（河北省石家莊市第二中學(xué)2018-2019學(xué)年度第一學(xué)期高二年級12月月考）我國在CO?

催化加氫制取汽油方面取得突破性進展，CO2轉(zhuǎn)化過程示意圖如下。下列說法不正確的是

A.反應(yīng)①的產(chǎn)物中含有水

B.汽油主要是C5~Cu的燒類混合物

C.反應(yīng)②中只有碳碳鍵形成

D.圖中a的名稱是2-甲基丁烷

【答案】C

【解析】A.反應(yīng)①為二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成一氧化碳和水，產(chǎn)物中含有水，故正確;

B.汽油是石油的分儲產(chǎn)物，主要是C5~Cu的煌類混合物，故正確；

c.反應(yīng)②中不僅有碳碳鍵形成，還有碳氫鍵形成，故錯誤；

D.圖中a主鏈有4個碳原子，2號碳上有一個甲基，所以名稱是2-甲基丁烷，故正確。

故選C?

7.（河北省唐山市第一中學(xué)2019屆高三下學(xué)期仿真模擬）研究表明，地球上的碳循環(huán)，光

合作用是必不可少的（如下圖所示）。下列敘述正確的是

A.石油與煤是可再生能源

B.CO?是煤、石油形成淀粉、纖維素等的催化劑

C.光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

D.圖中所出現(xiàn)的物質(zhì)中淀粉與纖維素為同分異構(gòu)體

【答案】C

【解析】A.石油與煤是化石燃料.，屬于不可再生資源，A項錯誤；

B.煤、石油燃燒會生成二氧化碳，生成的二氧化碳參與光合作用形成淀粉與纖維素等，因

此二氧化碳不是催化劑，而是該過程的中間產(chǎn)物，B項錯誤；

C.光合作用是綠色植物在葉綠體內(nèi)吸收太陽光把二氧化碳和水合成葡萄糖，同時放出氧氣,

將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C項正確；

D.圖中所出現(xiàn)的物質(zhì)中淀粉與纖維素分子式中的n值不同，因此不屬于同分異構(gòu)體，D項

錯誤：

答案選C。

【點睛】淀粉與纖維素的分子通式雖均為（C6H“Q5）n,但n值不同，所以不屬于同分異構(gòu)體,

一定要格外注意。

8.（廣東省惠州市2020屆高三第三次調(diào)研）下圖為N2分子在催化劑的作用下發(fā)生的一系列

轉(zhuǎn)化示意圖：

下列敘述錯誤的是（）

A.反應(yīng)①屬于氮的固定；反應(yīng)②可用于合成HN03

B.在催化劑a、b的作用下，提高了反應(yīng)速率

C.在反應(yīng)①和反應(yīng)②中，均有極性共價鍵形成

D.在催化劑b作用下，氮原子發(fā)生了還原反應(yīng)

【答案】D

【解析】A.反應(yīng)①中，氮由游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為NH3,屬于氮的固定；反應(yīng)②是工業(yè)制硝酸

的第一步反應(yīng)，可用于合成HN03,A正確；

B.催化劑a、b,可以降低反應(yīng)的活化能，從而提高反應(yīng)速率，B正確；

C.反應(yīng)①中，形成N-H鍵，在反應(yīng)②中，形成N三。鍵，C正確；

D.在催化劑b作用下，氮原子由-3價升高為+2價，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯誤；

故選D。

9.（2019年河南省鄭州市高三第一次模擬）我國學(xué)者研究出一種用于催化DMO和氫氣反

應(yīng)獲得EG的納米反應(yīng)器，下圖是反應(yīng)的微觀過程示意圖。下列說法中正確的是

A.Cu納米顆粒是一種膠體

B.DMO的名稱是二乙酸甲酯

C.該催化反應(yīng)的有機產(chǎn)物只有EG

D.催化過程中斷裂的化學(xué)健有H-H、C-0、C=0

【答案】D

【解析】A選項，Cu納米顆粒是單質(zhì)，而膠體是混合物，故A錯誤；

B選項，DMO的名稱是乙二酸二甲酯，故B錯誤；

C選項，該催化反應(yīng)的有機產(chǎn)物只有EG還有甲醇，故C錯誤；

D選項，CH3coO—COOCH3+4H2TCH3OH+HOCH2cH2OH,由圖及反應(yīng)可知催化過枯中斷

裂的化學(xué)健有H—H、C—O、C=0,故D正確。

綜上所述，答案為D。

10.(四川省攀枝花市2019屆高三下學(xué)期第三次統(tǒng)考)我國科學(xué)家使用雙功能催化劑(能吸

附不同粒子)催化水煤氣變換反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)AH<0,在低溫下獲得

高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率。反應(yīng)過程示意圖如下：

^二^過程］過程n過程in

匚催化劑。Hoc?o

下列說法正確的是

A.圖示顯示：起始時的2個H2O最終都參與了反應(yīng)

B.過程I、過程H均為放熱過程

c.過程in只生成了極性共價鍵

D.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的AH

【答案】A

【解析】A.根據(jù)反應(yīng)過程示意圖，過程I中I個水分子中的化學(xué)鍵斷裂，過程H另一個水

分子中的化學(xué)鍵斷裂的過程，過程W中形成了新的水分子，因此起始時的2個H2O最終都

參與了反應(yīng)，A項正確；

B.根據(jù)反應(yīng)過程示意圖，過程I、II中水分子中的化學(xué)鍵斷裂的過程，為吸熱過程，B項

錯誤；

C.過程HI中CO、氫氧原子團和氫原子形成了二氧化碳、水和氫氣，F(xiàn)h中的化學(xué)鍵為非極

性鍵，c項錯誤；

D.催化劑不能改變反應(yīng)的AH,D項錯誤；

答案選A。

【點睛】值得注意的是D選項，催化劑只能降低活化能，改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反

應(yīng)的熱效及。

11.（2018?新課標H卷）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)（如

下圖所示）。下列敘述錯誤的是

/

燃

料

燃

燒

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鍍和硫酸鍍

C.NH3是形成無機顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)

【答案】C

【解析】A.霧的分散劑是空氣，分散質(zhì)是水。霾的分散劑是空氣，分散質(zhì)固體顆粒。因此

霧和霾的分散劑相同，A正確；

B.由于氮氧化物和二氧化硫轉(zhuǎn)化為鏤鹽形成無機顆粒物，因此霧霾中含有硝酸核和硫酸鏤,

B正確；

C.NH,作為反應(yīng)物參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化為錢鹽，因此氨氣不是形成無機顆粒物的催化劑，C錯誤;

D.氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)，由于氮肥會釋放出氨氣，因此霧

霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)，D正確。答案選C。

【點睛】結(jié)合示意圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系明確霧霾的形成原理是解答的關(guān)鍵，氨氣作用判斷是解答的

易錯點。本題情境真實，應(yīng)用導(dǎo)向，聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)，既可以引導(dǎo)考生認識與化學(xué)有關(guān)的

社會熱點問題，形成可持續(xù)發(fā)展的意識和綠色化學(xué)觀念，乂體現(xiàn)了高考評價體系中的應(yīng)用性

和綜合性考查要求。

12.（四川省成都市2020屆高三高中畢業(yè)班摸底測試）在酸性條件下，黃鐵礦（FeS2）催化氧

化的反應(yīng)方程式為2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO4”+4H+,實現(xiàn)該反應(yīng)的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化如圖所

示。下列分析錯誤的是

NO

2++3+

A.反應(yīng)I的離子方程式為4Fe(NO)+O2+4H=4Fe+4NO+2H2O

B.反應(yīng)II的氧化劑是Fe3+

C.反應(yīng)III是氧化還原反應(yīng)

D.黃鐵礦催化氧化中NO作催化劑

【答案】C

【解析】A.根據(jù)圖示，反應(yīng)I的反應(yīng)物為Fe(NO)2+和02,生成物是Fe3+和NO,結(jié)合總反

3+

應(yīng)方程式，反應(yīng)的離子方程式為4Fe(NO)2++C>2+4H+=4Fe+4NO+2H2O,故A正確；

B.根據(jù)圖示，反應(yīng)H的反應(yīng)物是Fe3+和FeS?,生成物是Fe?+和反應(yīng)中鐵元素的化

合價降低，氧化劑是Fe3+,故B正確；

C.根據(jù)圖示，反應(yīng)山的反應(yīng)物是Fe2+和NO,生成物是Fe(N0)2+,沒有元素的化合價發(fā)生

變化，不是氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；

D.根據(jù)2FeS2+7Ch+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反應(yīng)過程中NO參與反應(yīng)，最后還變成NO,

NO作催化劑，故D正確；

故選Co

【點睛】解答本題的關(guān)鍵是認真看圖，從圖中找到物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。本題的易錯點為A,

要注意根據(jù)總反應(yīng)方程式判斷溶液的酸堿性。

13.(北京師大附中2019屆上學(xué)期高中三年級期中考試)工業(yè)上常用鐵碳混合物處理含Cu2+

廢水獲得金屬銅。當保持鐵屑和活性炭總質(zhì)量不變時，測得廢水中C#+濃度在不同鐵碳質(zhì)

量比(x)條件下隨時間變化的曲線如下圖所示。

下列推論不合理的是

A.活性炭對C/+具有一定的吸附作用

B.鐵屑和活性炭會在溶液中形成微電池，鐵為負極

C.增大鐵碳混合物中鐵碳比（x）,一定會提高廢水中CiP+的去除速率

D.利用鐵碳混合物回收含CF+廢水中銅的反應(yīng)原理：Fe+Cu2+=Fe2++Cu

【答案】C

【解析】A項，活性炭具有許多細小微孔，且表面積巨大，具有很強的吸附能力，由圖像可

知，CF+在純活性炭中濃度減小，表明活性炭對Cu2+具有一定的吸附作用，故不選A項；

B項，鐵屑和活性炭在溶液中形成微電池，其中鐵具有較強的還原性，易失去電子形成Fe2+,

發(fā)生氧化反應(yīng)，因此鐵作負極，故不選B項；

C項，由圖像可知，隨著鐵碳混合物中鐵含量的增加至x=2:l,CiP+的去除速率逐漸增加；

但當鐵碳混合物變?yōu)榧冭F屑時，Ci?+的去除速率降低。當鐵碳混合物中鐵的含量過大時，正

極材料比例降低，鐵碳在廢液中形成的微電池數(shù)量減少，CiP+的去除速率會降低，因此增大

鐵碳混合物中鐵碳比（X）,不一定會提高廢水中+的去除速率，故選C項；

D項，在鐵碳微電池中，碳所在電極發(fā)生還原反應(yīng)，CiP*得到電子生成銅單質(zhì)；因此該微電

池的總反應(yīng)方程式為Fe+Cu2+=Fe"+Cu,故不選D項。

綜上所述，本題正確答案為C