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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題07化學(xué)反應(yīng)機理、速率、平衡考點五年考情(2020-2024)命題趨勢考點1化學(xué)反應(yīng)機理(5年3考)2022山東卷第7題2021山東卷第7題2020山東卷第7題根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機理、歷程分析判斷,涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵、反應(yīng)速率、反應(yīng)限度等知識點考點2化學(xué)反應(yīng)速率與平衡(5年2考)2023山東卷第15題2023山東卷第1題選擇題中單純考查化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的題目出現(xiàn)較少,多結(jié)合圖像進行考查考點1化學(xué)反應(yīng)機理1.(2022·山東卷)在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移B.由NO生成的反應(yīng)歷程有2種C.增大NO的量,的平衡轉(zhuǎn)化率不變D.當主要發(fā)生包含②的歷程時,最終生成的水減少【答案】D【解析】A.根據(jù)反應(yīng)機理的圖示知,含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO+?OOH=NO2+?OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+?C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+?OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為+2價、+4價、+3價,上述反應(yīng)中均有元素化合價的升降,都為氧化還原反應(yīng),一定有電子轉(zhuǎn)移,A項正確;B.根據(jù)圖示,由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種,B項正確;C.NO是催化劑,增大NO的量,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變,C項正確;D.無論反應(yīng)歷程如何,在NO催化下丙烷與O2反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2C3H8+O22C3H6+2H2O,當主要發(fā)生包含②的歷程時,最終生成的水不變,D項錯誤;答案選D。2.(2021·山東卷)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,部分反應(yīng)歷程可表示為:+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡,下列說法正確的是A.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步B.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-C.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在CH318OHD.反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變【答案】B【解析】A.一般來說,反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢,由圖可知,反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高,因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、IV,故A錯誤;B.反應(yīng)I為加成反應(yīng),而與為快速平衡,反應(yīng)II的成鍵和斷鍵方式為或,后者能生成18OH-,因此反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-,故B正確;C.反應(yīng)III的成鍵和斷鍵方式為或,因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會存在CH318H,故C錯誤;D.該總反應(yīng)對應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量,總反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變,故D錯誤;綜上所述,正確的是B項,故答案為B。3.(2020·山東卷)1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步:第一步H+進攻1,3-丁二烯生成碳正離子();第二步Br-進攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時,1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85。下列說法正確的是A.1,4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.與0℃相比,40℃時1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大,1,4-加成正反應(yīng)速率減小D.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度【答案】AD〖祥解〗根據(jù)圖象分析可知該加成反應(yīng)為放熱反應(yīng),且生成的1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,結(jié)合題干信息及溫度對化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的影響效果分析作答?!窘馕觥扛鶕?jù)上述分析可知,A.能量越低越穩(wěn)定,根據(jù)圖象可看出,1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,即1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定,故A正確;B.該加成反應(yīng)不管生成1,4-加成產(chǎn)物還是1,2-加成產(chǎn)物,均為放熱反應(yīng),則升高溫度,不利用1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化,即在40時其轉(zhuǎn)化率會減小,故B錯誤;C.從0升至40,正化學(xué)反應(yīng)速率均增大,即1,4-加成和1,2-加成反應(yīng)的正速率均會增大,故C錯誤;D.從0升至40,對于1,2-加成反應(yīng)來說,化學(xué)平衡向逆向移動,即1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度,故D正確;答案選AD。考點2化學(xué)反應(yīng)速率與平衡15.(2024·山東卷)逆水氣變換反應(yīng):。一定壓力下,按,物質(zhì)的量之比投料,,溫度時反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知該反應(yīng)的速率方程為,,溫度時反應(yīng)速率常數(shù)k分別為。下列說法錯誤的是A.B.溫度下達平衡時反應(yīng)速率的比值:C.溫度不變,僅改變體系初始壓力,反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間的變化曲線不變D.溫度下,改變初始投料比例,可使平衡時各組分摩爾分數(shù)與溫度時相同【答案】CD〖祥解〗由圖可知,T1比T2反應(yīng)速率速率快,則T1>T2;T1溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分數(shù)低于T2溫度下平衡時;由于起始CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則達到平衡時CO2和H2的摩爾分數(shù)相等。【解析】A.根據(jù)分析,T1比T2反應(yīng)速率速率快,反應(yīng)速率常數(shù)與溫度有關(guān),結(jié)合反應(yīng)速率方程知k1>k2,A項正確;B.反應(yīng)的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2),則,T1溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分數(shù)低于T2溫度下平衡時,則,B項正確;C.溫度不變,僅改變體系初始壓力,雖然平衡不移動,但反應(yīng)物的濃度改變,反應(yīng)速率改變,反應(yīng)達到平衡的時間改變,反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間的變化曲線變化,C項錯誤;D.T2溫度下,改變初始投料比,相當于改變某一反應(yīng)物的濃度,達到平衡時H2和CO2的摩爾分數(shù)不可能相等,故不能使平衡時各組分摩爾分數(shù)與T1溫度時相同,D項錯誤;答案選CD。4.(2023·山東卷)一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑如下:
已知反應(yīng)初始E的濃度為0.10mol?L-1,TFAA的濃度為0.08mol?L-1,部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,忽略反應(yīng)過程中的體積變化。下列說法正確的是
A.t1時刻,體系中有E存在B.t2時刻,體系中無F存在C.E和TFAA反應(yīng)生成F的活化能很小D.反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度為0.08mol?L-1【答案】AC〖祥解〗一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑中,共發(fā)生三個反應(yīng):①E+TFAAF
②FG
③GH+TFAAt1之后的某時刻,H為0.02mol?L-1,此時TFAA的濃度仍為0,則表明0.10mol?L-1E、起始時的0.08mol?L-1TFAA、G分解生成的0.02mol?L-1TFAA全部參加反應(yīng),生成0.10mol?L-1F;在t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,則F為0.01mol?L-1。【解析】A.t1時刻,H的濃度小于0.02mol?L-1,此時反應(yīng)③生成F的濃度小于0.02mol?L-1,參加反應(yīng)①的H的濃度小于0.1mol?L-1,則參加反應(yīng)E的濃度小于0.1mol?L-1,所以體系中有E存在,A正確;B.由分析可知,t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,則F為0.01mol?L-1,所以體系中有F存在,B不正確;C.t1之后的某時刻,H為0.02mol?L-1,此時TFAA的濃度仍為0,表明此時E和TFAA完全反應(yīng)生成F,所以E和TFAA生成F的反應(yīng)速率快,反應(yīng)的活化能很小,C正確;D.在t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,F(xiàn)為0.01mol?L-1,只有F、G全部轉(zhuǎn)化為H和TFAA時,TFAA的濃度才能為0.08mol?L-1,而GH+TFAA為可逆反應(yīng),所以反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度一定小于0.08mol?L-1,D不正確;故選AC。1.(2024·山東淄博一模)標準狀態(tài)下,氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程如圖所示,已知和的相對能量為0。下列說法錯誤的是A.B.鍵能為C.相同條件下,的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅰ=歷程ⅡD.歷程I和II中速率最快一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為【答案】D【解析】A.由圖可知,Cl原子是歷程Ⅱ的催化劑,催化劑不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱,則歷程Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)熱相等,即△H=E6-E3=E5-E2,故A正確;B.Cl2(g)的相對能量為0,由圖可知Cl(g)的相對能力為(E2-E3)kJ/mol,斷裂化學(xué)鍵吸收熱量,Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量為2(E2-E3)kJ/mol,則Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ/mol,故B正確;C.催化劑不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,即相同條件下O3的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅱ=歷程Ⅰ,故C正確;D.由圖可知,歷程Ⅱ中第二步反應(yīng)的活化能小于第一步反應(yīng)的活化能,反應(yīng)的活化能越低,反應(yīng)速率越快,則歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:,故D錯誤;答案選D。2.(2024·山東濟寧二模)醛生成亞胺的反應(yīng)機理如圖1,反應(yīng)速率隨pH的變化如圖2。下列說法錯誤的是A.酸性較強時,③為決速步;堿性較強時,①為決速步B.反應(yīng)歷程中,N原子的雜化方式有2種C.反應(yīng)歷程中,氧原子始終保持8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.苯甲醛與羥胺(NH2—OH)反應(yīng)的產(chǎn)物存在順反異構(gòu)【答案】A【解析】A.由題干信息可知,隨著溶液中pH的增大,反應(yīng)速率先增大后減小,但未告知各步反應(yīng)的活化能相對大小,無法確定決速步驟,A錯誤;B.由題干圖示信息可知,反應(yīng)歷程中,N原子的雜化方式有sp2和sp32種雜化方式,即單鍵的N為sp3雜化,雙鍵上的N為sp2雜化,B正確;C.由題干圖示信息可知,反應(yīng)歷程中,不管碳氧雙鍵上、帶一個單位負電荷的氧,還是-OH上的氧原子始終保持8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C正確;D.由題干圖示信息結(jié)合該反應(yīng)歷程可知,苯甲醛與羥胺(NH2—OH)反應(yīng)的產(chǎn)物為:,產(chǎn)物中C=N中C連有兩個互不相同的原子或原子團,N上連有-OH和孤電子對,故存在順反異構(gòu),D正確;故答案為:A。3.(2024·山東泰安二模)酯在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的歷程如圖,下列說法正確的是A.反應(yīng)①為該反應(yīng)的決速步B.若用進行標記,反應(yīng)結(jié)束后醇和羧酸鈉中均存在C.該反應(yīng)歷程中碳原子雜化方式?jīng)]有發(fā)生改變D.反應(yīng)①中攻擊的位置由碳和氧電負性大小決定【答案】AD【解析】A.反應(yīng)歷程中最慢的一步是整個反應(yīng)的決速步,結(jié)合圖示可知,反應(yīng)①為該反應(yīng)的決速步,A正確;B.反應(yīng)①斷開了酯基的碳氧雙鍵結(jié)合,反應(yīng)②斷裂出原酯基中的-OR’,反應(yīng)③轉(zhuǎn)移了氫離子得到醇R’OH,反應(yīng)④生成羧酸鈉沒有轉(zhuǎn)移氧原子,故反應(yīng)結(jié)束后醇中不均存在,B錯誤;C.反應(yīng)①酯基中的碳從sp2雜化生成連接四個單鍵的sp3雜化,后經(jīng)過反應(yīng)②又生成羧基,恢復(fù)sp2雜化,故該反應(yīng)歷程中碳原子雜化方式有發(fā)生改變,C錯誤;
D.反應(yīng)①中帶負電,攻擊的位置由碳和氧電負性大小決定,攻擊電負性較弱在成鍵后電子云密度較小的碳原子,D正確;故選AD。4.(2024·山東省實驗中學(xué)一模)Wolff-Kishner-黃鳴龍還原反應(yīng)機理如下(R、R'均代表烴基),下列有關(guān)說法錯誤的是A.肼的沸點高于氨氣,原因是分子間氫鍵數(shù)目更多,且相對分子質(zhì)量更大B.過程①發(fā)生加成反應(yīng),過程②、③均發(fā)生消去反應(yīng)C.過程④的反應(yīng)歷程可表示為D.應(yīng)用該機理,可以在堿性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】A.肼和氨氣都是分子晶體,肼分子中含有兩個氨基,相對分子質(zhì)量大于氨氣,分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨氣,所以肼分子的分子間作用力強于氨氣,沸點高于氨氣,故A正確;B.過程③發(fā)生的反應(yīng)為,反應(yīng)中分子的不飽和度不變,不可能屬于消去反應(yīng),故B錯誤;C.過程④的反應(yīng)物是和OH-,生成物是、N2和H2O,其反應(yīng)為+OH-→+N2↑+H2O,故C正確;D.由圖可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)為堿性條件下與肼反應(yīng)生成、氮氣和水,則堿性條件下與肼反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為,故D正確。答案選B。5.(2024·山東青島二模)催化烯烴制醛反應(yīng)循環(huán)過程如圖。下列說法正確的是A.若催化丙烯,可得和B.Co成鍵位置不同使反應(yīng)分成Ⅱ和Ⅰ兩條路徑C.增大中C-Co鍵能可提高其催化效率D.該催化過程中Co的配位數(shù)未發(fā)生變化【答案】AB【解析】A.由機理可知,若反應(yīng)物為乙烯,總反應(yīng)為:CH3CH=CH2+2CO+H2或CH3CH=CH2+2CO+H2,A正確;B.Co成鍵位置不同,分別在碳碳雙鍵上,還是在碳碳雙鍵末端的碳上,使反應(yīng)分成Ⅱ和Ⅰ兩條路徑,B正確;C.增大中C-Co鍵能可提高反應(yīng)速率,但平衡不移動,不能提高其催化效率,C錯誤;D.該催化過程中Co的配位數(shù)有4個和5個,發(fā)生了變化,D錯誤;答案選AB。6.(2024·山東菏澤一模)已知制備丁內(nèi)酯的反應(yīng),一種機理如圖所示(“*”表示此微粒吸附在催化劑表面)。下列說法錯誤的是A.反應(yīng)物的名稱為1,二丁醇B.步驟(a)中和氧原子間形成共價鍵C.在上述合成丁內(nèi)酯過程中起催化作用D.生成丁內(nèi)酯的反應(yīng)為消去反應(yīng)【答案】A【解析】A.反應(yīng)物的名稱為1,4-丁二醇,A錯誤;B.由圖可知,步驟a中*H+和氧原子間形成氫氧共價鍵,故作用力是共價鍵,B正確;C.H+在上述合成γ-丁內(nèi)酯過程中參與了反應(yīng)后又被生成,作用是催化作用,C正確;D.反應(yīng)為1,4-丁二醇脫去氫氣分子,生成不飽和鍵的化合物,為消去反應(yīng),D正確;故選A。7.(2024·山東德州二模)鈷催化與電氫化制備的反應(yīng)機理如圖(其中Ph-表示,表示,圖中未表示參與或生成的),下列說法錯誤的是A.是反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.反應(yīng)過程中涉及取代反應(yīng)和加成反應(yīng)C.反應(yīng)過程中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂D.電極反應(yīng)為【答案】C【解析】A.反應(yīng)Ⅷ中生成的參與和PhNH2反應(yīng)被消耗,所以是中間產(chǎn)物,故A正確;B.反應(yīng)Ⅶ是加成反應(yīng),反應(yīng)Ⅷ是取代反應(yīng),故正確;C.反應(yīng)過程中無非極性鍵的斷裂,故C錯誤;D.根據(jù)反應(yīng)機理圖,和Ph-CN電氫化制備反應(yīng)生成,電極反應(yīng)式為,故D正確;選C。8.(2024·山東濟南一模)中國科學(xué)院理化所發(fā)現(xiàn)利用Pd-CdS可使PLA()轉(zhuǎn)化為丙酮酸()的速率顯著提高,并且優(yōu)異的穩(wěn)定性確保了Pd—CdS可以維持100h的反應(yīng)性能,其反應(yīng)機理如圖所示,Pd-CdS在光照條件下產(chǎn)生帶正電空穴(用h+表示,可捕獲電子)和電子。下列說法錯誤的是A.Pd-CdS可作乳酸制備丙酮酸的催化劑B.在相同條件下,適當增加光的強度有利于加快反應(yīng)速率C.整個過程中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D.當180gPLA完全轉(zhuǎn)化成丙酮酸時,理論上Pd-CdS中至少產(chǎn)生4molh+【答案】D【解析】A.由圖可知乳酸在Pd-CdS上可發(fā)生轉(zhuǎn)化生成丙酮酸,Pd-CdS可做該轉(zhuǎn)化的催化劑,故A正確;B.根據(jù)圖像可知,增加光的強度可產(chǎn)生更多的帶正電空穴和電子,氧氣結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為羥基自由基,故B正確;C.由圖可知,生成DFF的總反應(yīng)為,則氧化產(chǎn)物DFF與還原產(chǎn)物H2的物質(zhì)的量之比為1:1,故C正確;D.由圖可知Pd-CdS在光照條件下產(chǎn)生1molh+時同時產(chǎn)生1mol電子,180gPLA物質(zhì)的量為2.5mol,水解生成2.5mol乳酸,乳酸發(fā)生反應(yīng):-2e-=+2H+,則2.5mol乳酸反應(yīng)時轉(zhuǎn)移5mol電子,理論上Pd-CdS中至少產(chǎn)生5molh+,故D錯誤;故選:D。9.(2024·山東濟寧三模)Wacker氧化法催化制備乙醛,催化循環(huán)機理如圖所示。已知為平面結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是A.反應(yīng)溶液中應(yīng)含有一定量的B.反應(yīng)①前后Pd化合價發(fā)生變化C.物質(zhì)B中C、O、Pd的雜化方式均相同D.反應(yīng)⑥的方程式為:【答案】AD【解析】A.根據(jù)反應(yīng)⑥可知存在銅元素循環(huán),結(jié)合反應(yīng)機理其余反應(yīng)過程可知有與形成,A正確;B.反應(yīng)①替換的,Pd化合價不變,B錯誤;C.物質(zhì)B中C、O均為sp3雜化,根據(jù)為平面結(jié)構(gòu)可知Pd不是sp3雜化,C錯誤;D.根據(jù)反應(yīng)機理可知,反應(yīng)⑥的方程式為:,D正確;答案選AD。10.(2024·山東日照校際聯(lián)考一模)一定條件下,1-苯基丙炔()與HCl發(fā)生催化加成,反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g)(g)產(chǎn)物A;:反應(yīng)Ⅱ:Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g)(g)產(chǎn)物B;:反應(yīng)Ⅲ:(g)(g);T℃,向密閉容器中通入和3molHCl(g),平衡時測得的轉(zhuǎn)化率為α,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),反應(yīng)過程中有機物的物質(zhì)的量分數(shù)隨時間變化如圖。下列說法錯誤的是A.活化能:B.C.T℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)D.若保持溫度和壓強不變,再向容器中通,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將逆向移動【答案】C【解析】A.短時間里反應(yīng)I得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多,說明反應(yīng)I的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,則反應(yīng)活化能:,A正確;B.反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅲ,反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ均為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ也為放熱反應(yīng),且反應(yīng)Ⅱ放熱更多,則,故,B正確;C.設(shè)生成產(chǎn)物Axmol,生成產(chǎn)物Bymol,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),可得,平衡時測得的轉(zhuǎn)化率為α,可得x+y=2α,解得x=α,反應(yīng)過程中和氯化氫1:1反應(yīng),則氯化氫反應(yīng)2αmol,平衡時余下3-2αmol,余下2-2αmol,平衡時產(chǎn)物A為αmol,T℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù),C錯誤;D.若保持溫度和壓強不變,再向容器中通,反應(yīng)Ⅰ的分壓減小,化學(xué)平衡將逆向移動,D正確;故選C。11.(2024·山東淄博一模)在473K、的高壓氛圍下,發(fā)生下列反應(yīng),該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖所示。已知:在高壓氛圍下進行,壓強近似等于總壓。下列說法正確的是A.活化能:反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ B.時刻,的轉(zhuǎn)化率為80%C.反應(yīng)Ⅰ的 D.反應(yīng)I比反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ先達到平衡【答案】BD【解析】A.根據(jù)圖像可知,在相同的條件下,產(chǎn)物I達到平衡時剩余較少,說明反應(yīng)速率快,則活化能反應(yīng)I小于反應(yīng)Ⅱ,A錯誤;B.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,在體系中的存在形式有:、產(chǎn)物I、產(chǎn)物Ⅱ,根據(jù)及反應(yīng)后產(chǎn)物圖像可知,生成的產(chǎn)物I、產(chǎn)物Ⅱ共80%,則時刻,的轉(zhuǎn)化率為80%,B正確;C.根據(jù)已知:因反應(yīng)在高壓HCl氛圍下進行,故HCl壓強近似等于總壓;根據(jù)圖像,生成產(chǎn)物Ⅱ的物質(zhì)的量為0.005×45%mol,產(chǎn)物I的物質(zhì)的量為0.005×35%mol,則剩余物質(zhì)的量為0.005×20%,根據(jù),C錯誤;D.根據(jù)圖像可知,反應(yīng)I先達到拐點,比反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ先達到平衡,D正確;答案選BD。12.(2024·山東濟南三模)一定電壓條件下,NiCo-LDHs電極材料上5-羥甲基-2-呋喃甲醛(HMF)可能的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如圖1所示,各物質(zhì)含量的動態(tài)變化如圖2所示。下列說法正確的是A.電極材料與電源負極相連B.轉(zhuǎn)化過程中電極附近溶液酸性增強C.時間內(nèi)電路中共通過,理論上產(chǎn)生D.HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA是整個轉(zhuǎn)化過程的決速步【答案】BD【解析】A.由圖1可知NiCo-LDHs電極材料上HMF最終轉(zhuǎn)化為FDCA,HMF中醛基和羥基最終被氧化為羧基,則該電極為陽極,與電源正極相連,故A錯誤;B.轉(zhuǎn)化過程中上HMF最終轉(zhuǎn)化為FDCA,該過程中生成羧酸,溶液酸性增強,故B正確;C.若HMF完全轉(zhuǎn)化為FDCA,則發(fā)生電極反應(yīng):+2H2O-6e-=+6H+;此時電路中通過,產(chǎn)生,但由圖2可知時間內(nèi),HMF并未完全轉(zhuǎn)化為,因此電路中通過,產(chǎn)生的物質(zhì)的量小于,故C錯誤;D.由圖2可知FFCA的物質(zhì)的量始終接近0,可知該過程中FFCA能迅速轉(zhuǎn)化為FDCA,則FFCA轉(zhuǎn)化為FDCA的活化能最小,反應(yīng)一段時間后HMFCA高于HMF和FFCA,可知HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA的反應(yīng)速率較其他反應(yīng)慢,而慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率,即HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA是整個轉(zhuǎn)化過程的決速步,故D正確;故選:BD。13.(2024·山東日照二模)某科研團隊以溴苯與catB—Br的偶聯(lián)聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建C-B鍵,反應(yīng)機理如圖,下列說法正確的是A.過程中Ni的化合價未發(fā)生改變B.L-Ni-Br為中間產(chǎn)物C.catB·為催化劑D.理論上產(chǎn)生1mol消耗Zn與溴苯的物質(zhì)的量之比為1∶1【答案】D【解析】A.流程中有鋅參與的步驟中,鋅化合價升高,Ni化合價降低,A錯誤;B.根據(jù)流程知,構(gòu)建C-B鍵的同時有L-Ni-Br生成,則L-Ni-Br為催化劑,B錯誤;C.根據(jù)流程知,catB·為中間產(chǎn)物,C錯誤;D.根據(jù)流程知,理論上1mol鋅、1mol溴苯、1molcatB—Br生成1mol消和1mol溴化鋅,則消耗Zn與溴苯的物質(zhì)的量之比為1∶1,D正確;故選D。14.(2024·山東青島一模)向100mL0.001mol?L-1A溶液中逐滴加入等濃度B溶液,反應(yīng)為溫度對的影響)。下列說法錯誤的是A.B.C.時,該反應(yīng)平衡常數(shù)約為667L·mol-1D.時,100mL0.001mol?L-1的AB溶液達到平衡時,吸收熱量Q>4.3J【答案】CD【解析】A.圖中曲線可以看出加入B200mL和220mL時放出熱量不再增多,則可以判定此時A已經(jīng)反應(yīng)完全,則該反應(yīng)的,故A正確;B.T1到T2的過程中,滴入等體積的B溶液時T1釋放的熱量更多,該反應(yīng)正向放熱則,故B正確;C.時加入200mLB溶液放出熱量為5J,則A的轉(zhuǎn)化率為50%,建立三段式:,平衡時溶液體積為0.3L,則平衡常數(shù)為,故C錯誤;D.時,A、B、AB的物質(zhì)的量為、、0與0、0、互為等效平衡,前者平衡時放出的熱量小于10J,則時,100mL0.001mol?L-1的AB溶液達到平衡時,吸收熱量Q<10J-5.7J=4.3J,故D錯誤;故選CD。15.(2024·山東青島二模)氯苯在液氨溶液中可以與氨基鈉反應(yīng)生成苯胺。某研究小組提出了三種可能的機理。經(jīng)過一系列實驗,最終確定該反應(yīng)按“機理3”進行。機理1:
機理2:機理3:三種機理中涉及到多個中間體。下列說法錯誤的是A.已知“中間體1”至少有11個原子共平面,則碳負離子采用雜化B.“中間體2”存在離域π鍵C.“中間體3”的碳負離子有一對位于雜化軌道的孤對電子D.“中間體4”部分鍵角與正常鍵角有較大差距,導(dǎo)致“中間體4”反應(yīng)活性高【答案】B【解析】A.“中間體1”中至少有11個原子共平面,可知氯原子和氨基外的其他原子共面,碳負離子形成平面結(jié)構(gòu),為雜化,故A正確;B.“中間體2”存在碳正離子仍存在一個單電子參與形成π鍵,該中間體離域π鍵為,故B錯誤;C.“中間體3”的碳負離子中C原子與兩個C成鍵,雜化軌道共存在一對孤電子對,p軌道中存在一個單電子,故C正確;D.“中間體4”存在碳碳三鍵,鍵角與雙鍵差異較大,容易斷鍵,因此“中間體4”反應(yīng)活性高,故D正確;故選:B。16.(2024·山東濟寧二模)一定條件下,與濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng)生成水和單萘磺酸,反應(yīng)過程和有機物占比隨時間變化如圖所示:下列說法正確的是A.升高溫度,反應(yīng)Ⅰ的速率增大程度大于反應(yīng)ⅡB.產(chǎn)物Ⅰ的熱穩(wěn)定性比產(chǎn)物Ⅱ強C.平衡常數(shù)的比值D.加催化劑(只催化反應(yīng)Ⅰ),極值點e可能變?yōu)閍點【答案】CD【解析】A.由右圖可知,反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率大于反應(yīng)Ⅱ,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)的活化能越小,則反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ,升高溫度,活化能大的反應(yīng)速率增大的程度越大,則反應(yīng)Ⅰ的速率增大程度小于反應(yīng)Ⅱ,故A錯誤;B.由左圖可知,產(chǎn)物Ⅰ轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物Ⅱ的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的放熱反應(yīng),物質(zhì)的能量越大越不穩(wěn)定,則產(chǎn)物Ⅰ的熱穩(wěn)定性比產(chǎn)物Ⅱ弱,故B錯誤;C.由蓋斯定律可知,反應(yīng)Ⅱ—反應(yīng)Ⅰ得到反應(yīng),由右圖可知,平衡時產(chǎn)物Ⅱ的占比為72%、產(chǎn)物Ⅰ的占比為12%,設(shè)平衡時濃度為c,則的濃度為6c,反應(yīng)的平衡常數(shù)K====6,故C正確;D.加入只催化反應(yīng)Ⅰ的催化劑,反應(yīng)Ⅰ的速率增大,產(chǎn)物Ⅰ的占比增大,則右圖中極值點e變?yōu)閍點,故D正確;故選CD。17.(2024·山東日照二模)體積均為2L的多個恒容密閉容器,分別充入1molCO(g)和1mol(g)發(fā)生反應(yīng)
,在不同溫度下反應(yīng)50s,測得正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的自然對數(shù)(或)、體積分數(shù)與熱力學(xué)溫度的倒數(shù)關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是A.曲線N表示的變化情況B.0~50s,a點對應(yīng)容器中的反應(yīng)的平均速率C.b點時一定處于平衡狀態(tài)D.c點時,【答案】BD〖祥解〗因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,減小,增大,則曲線N表示的變化情況,曲線M表示的變化情況,則最后一條曲線代表體積分數(shù)與熱力學(xué)溫度的倒數(shù)關(guān)系。從c點到b點,溫度升高,反應(yīng)速率加快,體積分數(shù)增大,從b點到a點,溫度升高,反應(yīng)速率也加快,,但體積分數(shù)減小,說明b點時一定處于平衡狀態(tài),從b點到a點,平衡逆向移動,達到新的平衡?!窘馕觥緼.根據(jù)分析知,曲線N表示的變化情況,A正確;B.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),a點體積分數(shù)是10%,則生成氫氣,則CO也消耗了2mol,故,B錯誤;C.根據(jù)分析知,b點時一定處于平衡狀態(tài),C正確;D.c點時沒有到達平衡,所以,D錯誤;故選BD。18.(2024·山東濰坊二模)T℃時,在密閉容器甲、乙中分別充入1mol和3mol,它們分別在有水分子篩(只允許水分子透過)和無水分子篩條件下僅發(fā)生反應(yīng)1,測得平衡轉(zhuǎn)化率與壓強關(guān)系如圖所示。在催化劑A作用下,只發(fā)生反應(yīng)3,該反應(yīng)的速率方程式為,(k為速率常數(shù),只與溫度催化劑有關(guān))反應(yīng)1:;反應(yīng)2:;反應(yīng)3:;下列說法正確的是A.催化劑A作用下,830℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,則900℃時B.使用了水分子篩的容器是甲C.反應(yīng)1的平衡常數(shù)D.M點【答案】AD【解析】A.由蓋斯定律可知,反應(yīng)1-反應(yīng)2可得=+41.1,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),催化劑A作用下,830℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,則900℃時平衡正向移動,v正增大的程度大于v逆,,A正確;B.使用水分子篩可以將水分子及時分離,平衡正向移動,平衡轉(zhuǎn)化率增大,則使用了水分子篩的容器是乙,B錯誤;C.催化劑不影響平衡常數(shù),則反應(yīng)1的平衡常數(shù),C錯誤;D.根據(jù)已知條件列出“三段式”M點,D正確;故選AD。19.(2024·山東威海二模)一定溫度下,Xe與F2通入恒壓容器中發(fā)生反應(yīng):①
,②
,③
,不同投料比條件下,平衡時產(chǎn)物(、、)的物質(zhì)的量分別如圖所示。當時,認為Xe完全反應(yīng)。已知a、c對應(yīng)的分別為16kPa和225kPa。下列說法正確的是A.曲線x代表產(chǎn)物的物質(zhì)的量B.C.反應(yīng)的D.當最多時,kPa【答案】D〖祥解〗由題干信息可知,當時,認為Xe完全反應(yīng),即反應(yīng)①已經(jīng)完全進行,Xe(g)完全反應(yīng),隨著的增大,即F2的用量最多,反應(yīng)②、③、④均正向移動,則n(XeF2)逐漸減小,n(XeF4)先增大后減小,n(XeF6)逐漸增大,即x代表n(XeF6)、y代表n(XeF4)、z代表n(XeF2),據(jù)此分析解題?!窘馕觥緼.由分析可知,即x代表XeF6、y代表XeF4、z代表XeF2,A錯誤;B.由題干圖示信息結(jié)合分析可知,a點n(XeF4)=n(XeF2),即p(XeF4)=p(XeF2),則Kp2===,同理c點n(XeF4)=n(XeF6),即p(XeF4)=p(XeF6),則Kp3===,故,B錯誤;C.由題干反應(yīng)②
,反應(yīng)③
可知反應(yīng)②+③得到反應(yīng),則,C錯誤;D.由題干信息可知,當最多時n(XeF2)=n(XeF6),由C項分析可知,,則,即Kp==,故kPa,D正確;故答案為:D。專題07化學(xué)反應(yīng)機理、速率、平衡考點五年考情(2020-2024)命題趨勢考點1化學(xué)反應(yīng)機理(5年3考)2022山東卷第7題2021山東卷第7題2020山東卷第7題根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機理、歷程分析判斷,涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵、反應(yīng)速率、反應(yīng)限度等知識點考點2化學(xué)反應(yīng)速率與平衡(5年2考)2023山東卷第15題2023山東卷第1題選擇題中單純考查化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的題目出現(xiàn)較少,多結(jié)合圖像進行考查考點1化學(xué)反應(yīng)機理1.(2022·山東卷)在NO催化下,丙烷與氧氣反應(yīng)制備丙烯的部分反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A.含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移B.由NO生成的反應(yīng)歷程有2種C.增大NO的量,的平衡轉(zhuǎn)化率不變D.當主要發(fā)生包含②的歷程時,最終生成的水減少【答案】D【解析】A.根據(jù)反應(yīng)機理的圖示知,含N分子發(fā)生的反應(yīng)有NO+?OOH=NO2+?OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+?C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+?OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合價依次為+2價、+4價、+3價,上述反應(yīng)中均有元素化合價的升降,都為氧化還原反應(yīng),一定有電子轉(zhuǎn)移,A項正確;B.根據(jù)圖示,由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種,B項正確;C.NO是催化劑,增大NO的量,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變,C項正確;D.無論反應(yīng)歷程如何,在NO催化下丙烷與O2反應(yīng)制備丙烯的總反應(yīng)都為2C3H8+O22C3H6+2H2O,當主要發(fā)生包含②的歷程時,最終生成的水不變,D項錯誤;答案選D。2.(2021·山東卷)18O標記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,部分反應(yīng)歷程可表示為:+OH-+CH3O-能量變化如圖所示。已知為快速平衡,下列說法正確的是A.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步B.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-C.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在CH318OHD.反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變【答案】B【解析】A.一般來說,反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢,由圖可知,反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高,因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、IV,故A錯誤;B.反應(yīng)I為加成反應(yīng),而與為快速平衡,反應(yīng)II的成鍵和斷鍵方式為或,后者能生成18OH-,因此反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-,故B正確;C.反應(yīng)III的成鍵和斷鍵方式為或,因此反應(yīng)結(jié)束后溶液中不會存在CH318H,故C錯誤;D.該總反應(yīng)對應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量,總反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此和CH3O-的總能量與和OH-的總能量之差等于圖示總反應(yīng)的焓變,故D錯誤;綜上所述,正確的是B項,故答案為B。3.(2020·山東卷)1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步:第一步H+進攻1,3-丁二烯生成碳正離子();第二步Br-進攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時,1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85。下列說法正確的是A.1,4-加成產(chǎn)物比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.與0℃相比,40℃時1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率增大,1,4-加成正反應(yīng)速率減小D.從0℃升至40℃,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度【答案】AD〖祥解〗根據(jù)圖象分析可知該加成反應(yīng)為放熱反應(yīng),且生成的1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,結(jié)合題干信息及溫度對化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的影響效果分析作答?!窘馕觥扛鶕?jù)上述分析可知,A.能量越低越穩(wěn)定,根據(jù)圖象可看出,1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物的能量低,即1,4-加成產(chǎn)物的能量比1,2-加成產(chǎn)物穩(wěn)定,故A正確;B.該加成反應(yīng)不管生成1,4-加成產(chǎn)物還是1,2-加成產(chǎn)物,均為放熱反應(yīng),則升高溫度,不利用1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化,即在40時其轉(zhuǎn)化率會減小,故B錯誤;C.從0升至40,正化學(xué)反應(yīng)速率均增大,即1,4-加成和1,2-加成反應(yīng)的正速率均會增大,故C錯誤;D.從0升至40,對于1,2-加成反應(yīng)來說,化學(xué)平衡向逆向移動,即1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度,故D正確;答案選AD??键c2化學(xué)反應(yīng)速率與平衡15.(2024·山東卷)逆水氣變換反應(yīng):。一定壓力下,按,物質(zhì)的量之比投料,,溫度時反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間變化關(guān)系如圖所示。已知該反應(yīng)的速率方程為,,溫度時反應(yīng)速率常數(shù)k分別為。下列說法錯誤的是A.B.溫度下達平衡時反應(yīng)速率的比值:C.溫度不變,僅改變體系初始壓力,反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間的變化曲線不變D.溫度下,改變初始投料比例,可使平衡時各組分摩爾分數(shù)與溫度時相同【答案】CD〖祥解〗由圖可知,T1比T2反應(yīng)速率速率快,則T1>T2;T1溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分數(shù)低于T2溫度下平衡時;由于起始CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則達到平衡時CO2和H2的摩爾分數(shù)相等。【解析】A.根據(jù)分析,T1比T2反應(yīng)速率速率快,反應(yīng)速率常數(shù)與溫度有關(guān),結(jié)合反應(yīng)速率方程知k1>k2,A項正確;B.反應(yīng)的速率方程為v=kc0.5(H2)c(CO2),則,T1溫度下達到平衡時反應(yīng)物的摩爾分數(shù)低于T2溫度下平衡時,則,B項正確;C.溫度不變,僅改變體系初始壓力,雖然平衡不移動,但反應(yīng)物的濃度改變,反應(yīng)速率改變,反應(yīng)達到平衡的時間改變,反應(yīng)物摩爾分數(shù)隨時間的變化曲線變化,C項錯誤;D.T2溫度下,改變初始投料比,相當于改變某一反應(yīng)物的濃度,達到平衡時H2和CO2的摩爾分數(shù)不可能相等,故不能使平衡時各組分摩爾分數(shù)與T1溫度時相同,D項錯誤;答案選CD。4.(2023·山東卷)一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑如下:
已知反應(yīng)初始E的濃度為0.10mol?L-1,TFAA的濃度為0.08mol?L-1,部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,忽略反應(yīng)過程中的體積變化。下列說法正確的是
A.t1時刻,體系中有E存在B.t2時刻,體系中無F存在C.E和TFAA反應(yīng)生成F的活化能很小D.反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度為0.08mol?L-1【答案】AC〖祥解〗一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑中,共發(fā)生三個反應(yīng):①E+TFAAF
②FG
③GH+TFAAt1之后的某時刻,H為0.02mol?L-1,此時TFAA的濃度仍為0,則表明0.10mol?L-1E、起始時的0.08mol?L-1TFAA、G分解生成的0.02mol?L-1TFAA全部參加反應(yīng),生成0.10mol?L-1F;在t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,則F為0.01mol?L-1。【解析】A.t1時刻,H的濃度小于0.02mol?L-1,此時反應(yīng)③生成F的濃度小于0.02mol?L-1,參加反應(yīng)①的H的濃度小于0.1mol?L-1,則參加反應(yīng)E的濃度小于0.1mol?L-1,所以體系中有E存在,A正確;B.由分析可知,t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,則F為0.01mol?L-1,所以體系中有F存在,B不正確;C.t1之后的某時刻,H為0.02mol?L-1,此時TFAA的濃度仍為0,表明此時E和TFAA完全反應(yīng)生成F,所以E和TFAA生成F的反應(yīng)速率快,反應(yīng)的活化能很小,C正確;D.在t2時刻,H為0.08mol?L-1,TFAA為0.06mol?L-1,G為0.01mol?L-1,F(xiàn)為0.01mol?L-1,只有F、G全部轉(zhuǎn)化為H和TFAA時,TFAA的濃度才能為0.08mol?L-1,而GH+TFAA為可逆反應(yīng),所以反應(yīng)達平衡后,TFAA的濃度一定小于0.08mol?L-1,D不正確;故選AC。1.(2024·山東淄博一模)標準狀態(tài)下,氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相對能量與反應(yīng)歷程如圖所示,已知和的相對能量為0。下列說法錯誤的是A.B.鍵能為C.相同條件下,的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅰ=歷程ⅡD.歷程I和II中速率最快一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為【答案】D【解析】A.由圖可知,Cl原子是歷程Ⅱ的催化劑,催化劑不能改變反應(yīng)的反應(yīng)熱,則歷程Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)熱相等,即△H=E6-E3=E5-E2,故A正確;B.Cl2(g)的相對能量為0,由圖可知Cl(g)的相對能力為(E2-E3)kJ/mol,斷裂化學(xué)鍵吸收熱量,Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量為2(E2-E3)kJ/mol,則Cl-Cl鍵能為2(E2-E3)kJ/mol,故B正確;C.催化劑不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),不能改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,即相同條件下O3的平衡轉(zhuǎn)化率:歷程Ⅱ=歷程Ⅰ,故C正確;D.由圖可知,歷程Ⅱ中第二步反應(yīng)的活化能小于第一步反應(yīng)的活化能,反應(yīng)的活化能越低,反應(yīng)速率越快,則歷程Ⅰ、歷程Ⅱ中速率最快的一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:,故D錯誤;答案選D。2.(2024·山東濟寧二模)醛生成亞胺的反應(yīng)機理如圖1,反應(yīng)速率隨pH的變化如圖2。下列說法錯誤的是A.酸性較強時,③為決速步;堿性較強時,①為決速步B.反應(yīng)歷程中,N原子的雜化方式有2種C.反應(yīng)歷程中,氧原子始終保持8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.苯甲醛與羥胺(NH2—OH)反應(yīng)的產(chǎn)物存在順反異構(gòu)【答案】A【解析】A.由題干信息可知,隨著溶液中pH的增大,反應(yīng)速率先增大后減小,但未告知各步反應(yīng)的活化能相對大小,無法確定決速步驟,A錯誤;B.由題干圖示信息可知,反應(yīng)歷程中,N原子的雜化方式有sp2和sp32種雜化方式,即單鍵的N為sp3雜化,雙鍵上的N為sp2雜化,B正確;C.由題干圖示信息可知,反應(yīng)歷程中,不管碳氧雙鍵上、帶一個單位負電荷的氧,還是-OH上的氧原子始終保持8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C正確;D.由題干圖示信息結(jié)合該反應(yīng)歷程可知,苯甲醛與羥胺(NH2—OH)反應(yīng)的產(chǎn)物為:,產(chǎn)物中C=N中C連有兩個互不相同的原子或原子團,N上連有-OH和孤電子對,故存在順反異構(gòu),D正確;故答案為:A。3.(2024·山東泰安二模)酯在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的歷程如圖,下列說法正確的是A.反應(yīng)①為該反應(yīng)的決速步B.若用進行標記,反應(yīng)結(jié)束后醇和羧酸鈉中均存在C.該反應(yīng)歷程中碳原子雜化方式?jīng)]有發(fā)生改變D.反應(yīng)①中攻擊的位置由碳和氧電負性大小決定【答案】AD【解析】A.反應(yīng)歷程中最慢的一步是整個反應(yīng)的決速步,結(jié)合圖示可知,反應(yīng)①為該反應(yīng)的決速步,A正確;B.反應(yīng)①斷開了酯基的碳氧雙鍵結(jié)合,反應(yīng)②斷裂出原酯基中的-OR’,反應(yīng)③轉(zhuǎn)移了氫離子得到醇R’OH,反應(yīng)④生成羧酸鈉沒有轉(zhuǎn)移氧原子,故反應(yīng)結(jié)束后醇中不均存在,B錯誤;C.反應(yīng)①酯基中的碳從sp2雜化生成連接四個單鍵的sp3雜化,后經(jīng)過反應(yīng)②又生成羧基,恢復(fù)sp2雜化,故該反應(yīng)歷程中碳原子雜化方式有發(fā)生改變,C錯誤;
D.反應(yīng)①中帶負電,攻擊的位置由碳和氧電負性大小決定,攻擊電負性較弱在成鍵后電子云密度較小的碳原子,D正確;故選AD。4.(2024·山東省實驗中學(xué)一模)Wolff-Kishner-黃鳴龍還原反應(yīng)機理如下(R、R'均代表烴基),下列有關(guān)說法錯誤的是A.肼的沸點高于氨氣,原因是分子間氫鍵數(shù)目更多,且相對分子質(zhì)量更大B.過程①發(fā)生加成反應(yīng),過程②、③均發(fā)生消去反應(yīng)C.過程④的反應(yīng)歷程可表示為D.應(yīng)用該機理,可以在堿性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】A.肼和氨氣都是分子晶體,肼分子中含有兩個氨基,相對分子質(zhì)量大于氨氣,分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨氣,所以肼分子的分子間作用力強于氨氣,沸點高于氨氣,故A正確;B.過程③發(fā)生的反應(yīng)為,反應(yīng)中分子的不飽和度不變,不可能屬于消去反應(yīng),故B錯誤;C.過程④的反應(yīng)物是和OH-,生成物是、N2和H2O,其反應(yīng)為+OH-→+N2↑+H2O,故C正確;D.由圖可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)為堿性條件下與肼反應(yīng)生成、氮氣和水,則堿性條件下與肼反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為,故D正確。答案選B。5.(2024·山東青島二模)催化烯烴制醛反應(yīng)循環(huán)過程如圖。下列說法正確的是A.若催化丙烯,可得和B.Co成鍵位置不同使反應(yīng)分成Ⅱ和Ⅰ兩條路徑C.增大中C-Co鍵能可提高其催化效率D.該催化過程中Co的配位數(shù)未發(fā)生變化【答案】AB【解析】A.由機理可知,若反應(yīng)物為乙烯,總反應(yīng)為:CH3CH=CH2+2CO+H2或CH3CH=CH2+2CO+H2,A正確;B.Co成鍵位置不同,分別在碳碳雙鍵上,還是在碳碳雙鍵末端的碳上,使反應(yīng)分成Ⅱ和Ⅰ兩條路徑,B正確;C.增大中C-Co鍵能可提高反應(yīng)速率,但平衡不移動,不能提高其催化效率,C錯誤;D.該催化過程中Co的配位數(shù)有4個和5個,發(fā)生了變化,D錯誤;答案選AB。6.(2024·山東菏澤一模)已知制備丁內(nèi)酯的反應(yīng),一種機理如圖所示(“*”表示此微粒吸附在催化劑表面)。下列說法錯誤的是A.反應(yīng)物的名稱為1,二丁醇B.步驟(a)中和氧原子間形成共價鍵C.在上述合成丁內(nèi)酯過程中起催化作用D.生成丁內(nèi)酯的反應(yīng)為消去反應(yīng)【答案】A【解析】A.反應(yīng)物的名稱為1,4-丁二醇,A錯誤;B.由圖可知,步驟a中*H+和氧原子間形成氫氧共價鍵,故作用力是共價鍵,B正確;C.H+在上述合成γ-丁內(nèi)酯過程中參與了反應(yīng)后又被生成,作用是催化作用,C正確;D.反應(yīng)為1,4-丁二醇脫去氫氣分子,生成不飽和鍵的化合物,為消去反應(yīng),D正確;故選A。7.(2024·山東德州二模)鈷催化與電氫化制備的反應(yīng)機理如圖(其中Ph-表示,表示,圖中未表示參與或生成的),下列說法錯誤的是A.是反應(yīng)的中間產(chǎn)物B.反應(yīng)過程中涉及取代反應(yīng)和加成反應(yīng)C.反應(yīng)過程中存在極性鍵和非極性鍵的斷裂D.電極反應(yīng)為【答案】C【解析】A.反應(yīng)Ⅷ中生成的參與和PhNH2反應(yīng)被消耗,所以是中間產(chǎn)物,故A正確;B.反應(yīng)Ⅶ是加成反應(yīng),反應(yīng)Ⅷ是取代反應(yīng),故正確;C.反應(yīng)過程中無非極性鍵的斷裂,故C錯誤;D.根據(jù)反應(yīng)機理圖,和Ph-CN電氫化制備反應(yīng)生成,電極反應(yīng)式為,故D正確;選C。8.(2024·山東濟南一模)中國科學(xué)院理化所發(fā)現(xiàn)利用Pd-CdS可使PLA()轉(zhuǎn)化為丙酮酸()的速率顯著提高,并且優(yōu)異的穩(wěn)定性確保了Pd—CdS可以維持100h的反應(yīng)性能,其反應(yīng)機理如圖所示,Pd-CdS在光照條件下產(chǎn)生帶正電空穴(用h+表示,可捕獲電子)和電子。下列說法錯誤的是A.Pd-CdS可作乳酸制備丙酮酸的催化劑B.在相同條件下,適當增加光的強度有利于加快反應(yīng)速率C.整個過程中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D.當180gPLA完全轉(zhuǎn)化成丙酮酸時,理論上Pd-CdS中至少產(chǎn)生4molh+【答案】D【解析】A.由圖可知乳酸在Pd-CdS上可發(fā)生轉(zhuǎn)化生成丙酮酸,Pd-CdS可做該轉(zhuǎn)化的催化劑,故A正確;B.根據(jù)圖像可知,增加光的強度可產(chǎn)生更多的帶正電空穴和電子,氧氣結(jié)合氫離子轉(zhuǎn)化為羥基自由基,故B正確;C.由圖可知,生成DFF的總反應(yīng)為,則氧化產(chǎn)物DFF與還原產(chǎn)物H2的物質(zhì)的量之比為1:1,故C正確;D.由圖可知Pd-CdS在光照條件下產(chǎn)生1molh+時同時產(chǎn)生1mol電子,180gPLA物質(zhì)的量為2.5mol,水解生成2.5mol乳酸,乳酸發(fā)生反應(yīng):-2e-=+2H+,則2.5mol乳酸反應(yīng)時轉(zhuǎn)移5mol電子,理論上Pd-CdS中至少產(chǎn)生5molh+,故D錯誤;故選:D。9.(2024·山東濟寧三模)Wacker氧化法催化制備乙醛,催化循環(huán)機理如圖所示。已知為平面結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是A.反應(yīng)溶液中應(yīng)含有一定量的B.反應(yīng)①前后Pd化合價發(fā)生變化C.物質(zhì)B中C、O、Pd的雜化方式均相同D.反應(yīng)⑥的方程式為:【答案】AD【解析】A.根據(jù)反應(yīng)⑥可知存在銅元素循環(huán),結(jié)合反應(yīng)機理其余反應(yīng)過程可知有與形成,A正確;B.反應(yīng)①替換的,Pd化合價不變,B錯誤;C.物質(zhì)B中C、O均為sp3雜化,根據(jù)為平面結(jié)構(gòu)可知Pd不是sp3雜化,C錯誤;D.根據(jù)反應(yīng)機理可知,反應(yīng)⑥的方程式為:,D正確;答案選AD。10.(2024·山東日照校際聯(lián)考一模)一定條件下,1-苯基丙炔()與HCl發(fā)生催化加成,反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g)(g)產(chǎn)物A;:反應(yīng)Ⅱ:Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g)(g)產(chǎn)物B;:反應(yīng)Ⅲ:(g)(g);T℃,向密閉容器中通入和3molHCl(g),平衡時測得的轉(zhuǎn)化率為α,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),反應(yīng)過程中有機物的物質(zhì)的量分數(shù)隨時間變化如圖。下列說法錯誤的是A.活化能:B.C.T℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)D.若保持溫度和壓強不變,再向容器中通,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將逆向移動【答案】C【解析】A.短時間里反應(yīng)I得到的產(chǎn)物比反應(yīng)Ⅱ得到的產(chǎn)物多,說明反應(yīng)I的速率比反應(yīng)Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,則反應(yīng)活化能:,A正確;B.反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅲ,反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ均為放熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ也為放熱反應(yīng),且反應(yīng)Ⅱ放熱更多,則,故,B正確;C.設(shè)生成產(chǎn)物Axmol,生成產(chǎn)物Bymol,反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù),可得,平衡時測得的轉(zhuǎn)化率為α,可得x+y=2α,解得x=α,反應(yīng)過程中和氯化氫1:1反應(yīng),則氯化氫反應(yīng)2αmol,平衡時余下3-2αmol,余下2-2αmol,平衡時產(chǎn)物A為αmol,T℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù),C錯誤;D.若保持溫度和壓強不變,再向容器中通,反應(yīng)Ⅰ的分壓減小,化學(xué)平衡將逆向移動,D正確;故選C。11.(2024·山東淄博一模)在473K、的高壓氛圍下,發(fā)生下列反應(yīng),該炔烴及反應(yīng)產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖所示。已知:在高壓氛圍下進行,壓強近似等于總壓。下列說法正確的是A.活化能:反應(yīng)Ⅰ>反應(yīng)Ⅱ B.時刻,的轉(zhuǎn)化率為80%C.反應(yīng)Ⅰ的 D.反應(yīng)I比反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ先達到平衡【答案】BD【解析】A.根據(jù)圖像可知,在相同的條件下,產(chǎn)物I達到平衡時剩余較少,說明反應(yīng)速率快,則活化能反應(yīng)I小于反應(yīng)Ⅱ,A錯誤;B.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,在體系中的存在形式有:、產(chǎn)物I、產(chǎn)物Ⅱ,根據(jù)及反應(yīng)后產(chǎn)物圖像可知,生成的產(chǎn)物I、產(chǎn)物Ⅱ共80%,則時刻,的轉(zhuǎn)化率為80%,B正確;C.根據(jù)已知:因反應(yīng)在高壓HCl氛圍下進行,故HCl壓強近似等于總壓;根據(jù)圖像,生成產(chǎn)物Ⅱ的物質(zhì)的量為0.005×45%mol,產(chǎn)物I的物質(zhì)的量為0.005×35%mol,則剩余物質(zhì)的量為0.005×20%,根據(jù),C錯誤;D.根據(jù)圖像可知,反應(yīng)I先達到拐點,比反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ先達到平衡,D正確;答案選BD。12.(2024·山東濟南三模)一定電壓條件下,NiCo-LDHs電極材料上5-羥甲基-2-呋喃甲醛(HMF)可能的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如圖1所示,各物質(zhì)含量的動態(tài)變化如圖2所示。下列說法正確的是A.電極材料與電源負極相連B.轉(zhuǎn)化過程中電極附近溶液酸性增強C.時間內(nèi)電路中共通過,理論上產(chǎn)生D.HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA是整個轉(zhuǎn)化過程的決速步【答案】BD【解析】A.由圖1可知NiCo-LDHs電極材料上HMF最終轉(zhuǎn)化為FDCA,HMF中醛基和羥基最終被氧化為羧基,則該電極為陽極,與電源正極相連,故A錯誤;B.轉(zhuǎn)化過程中上HMF最終轉(zhuǎn)化為FDCA,該過程中生成羧酸,溶液酸性增強,故B正確;C.若HMF完全轉(zhuǎn)化為FDCA,則發(fā)生電極反應(yīng):+2H2O-6e-=+6H+;此時電路中通過,產(chǎn)生,但由圖2可知時間內(nèi),HMF并未完全轉(zhuǎn)化為,因此電路中通過,產(chǎn)生的物質(zhì)的量小于,故C錯誤;D.由圖2可知FFCA的物質(zhì)的量始終接近0,可知該過程中FFCA能迅速轉(zhuǎn)化為FDCA,則FFCA轉(zhuǎn)化為FDCA的活化能最小,反應(yīng)一段時間后HMFCA高于HMF和FFCA,可知HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA的反應(yīng)速率較其他反應(yīng)慢,而慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率,即HMFCA轉(zhuǎn)化為FFCA是整個轉(zhuǎn)化過程的決速步,故D正確;故選:BD。13.(2024·山東日照二模)某科研團隊以溴苯與catB—Br的偶聯(lián)聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建C-B鍵,反應(yīng)機理如圖,下列說法正確的是A.過程中Ni的化合價未發(fā)生改變B.L-Ni-Br為中間產(chǎn)物C.catB·為催化劑D.理論上產(chǎn)生1mol消耗Zn與溴苯的物質(zhì)的量之比為1∶1【答案】D【解析】A.流程中有鋅參與的步驟中,鋅化合價升高,Ni化合價降低,A錯誤;B.根據(jù)流程知,構(gòu)建C-B鍵的同時有L-Ni-Br生成,則L-Ni-Br為催化劑,B錯誤;C.根據(jù)流程知,catB·為中間產(chǎn)物,C錯誤;D.根據(jù)流程知,理論上1mol鋅、1mol溴苯、1molcatB—Br生成1mol消和1mol溴化鋅,則消耗Zn與溴苯的物質(zhì)的量之比為1∶1,D正確;故選D。14.(2024·山東青島一模)向100mL0.001mol?L-1A溶液中逐滴加入等濃度B溶液,反應(yīng)為溫度對的影響)。下列說法錯誤的是A.B.C.時,該反應(yīng)平衡常數(shù)約為667L·mol-1D.時,100mL0.001mol?L-1的AB溶液達到平衡時,吸收熱量Q>4.3J【答案】CD【解析】A.圖中曲線可以看出加入B200mL和220mL時放出熱量不再增多,則可以判定此時A已經(jīng)反應(yīng)完全,則該反應(yīng)的,故A正確;B.T1到T2的過程中,滴入等體積的B溶液時T1釋放的熱量更多,該反應(yīng)正向放熱則,故B正確;C.時加入200mLB溶液放出熱量為5J,則A的轉(zhuǎn)化率為50%,建立三段式:,平衡時溶液體積為0.3L,則平衡常數(shù)為,故C錯誤;D.時,A、B、AB的物質(zhì)的量為、、0與0、0、互為等效平衡,前者平衡時放出的熱量小于10J,則時,100mL0.001mol?L-1的AB溶液達到平衡時,吸收熱量Q<10J-5.7J=4.3J,故D錯誤;故選CD。15.(2024·山東青島二模)氯苯在液氨溶液中可以與氨基鈉反應(yīng)生成苯胺。某研究小組提出了三種可能的機理。經(jīng)過一系列實驗,最終確定該反應(yīng)按“機理3”進行。機理1:
機理2:機理3:三種機理中涉及到多個中間體。下列說法錯誤的是A.已知“中間體1”至少
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