必殺07-化學反應(yīng)機理(解析版)

2023高考化學考前名校必殺題（全國卷）選擇題基礎(chǔ)必殺必殺07化學反應(yīng)機理（20題）1．（2023·遼寧沈陽·統(tǒng)考一模）2022年的諾貝爾化學獎頒給了K.BarrySharpless等三位化學家，以表彰他們對“點擊化學”發(fā)展做出的貢獻。如圖為點擊化學的經(jīng)典反應(yīng)機理。下列說法中正確的是(和都是烷基)A．化合物C可發(fā)生加成反應(yīng) B．化合物B所有原子都在同一條直線上C．反應(yīng)中碳原子的雜化方式有2種 D．A、B、C的所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)【答案】A【詳解】A．化合物C中含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加成反應(yīng)，故A正確；B．化合物B中含有烷基，所有原子不可能都在同一條直線上，故B錯誤；C．該反應(yīng)中存在碳碳三鍵、碳碳雙鍵和烷基，碳原子的雜化方式有sp2、sp3、sp共3種，故C錯誤；D．B、C中烷基中H原子滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯誤；故選A。2．（2023·全國·高三專題練習）一種鐵觸媒催化某反應(yīng)的反應(yīng)機理如圖所示。下列敘述錯誤的是A．鐵元素在反應(yīng)①中被氧化，在反應(yīng)②~④中被還原B．反應(yīng)⑤的化學方程式為C．反應(yīng)②~④中，斷裂與形成的共價鍵類型不同D．1與足量的、充分反應(yīng)后可得到2Q【答案】D【詳解】A．與反應(yīng)時被氧化，在反應(yīng)②~④中，鐵元素被還原，選項A正確；B．由反應(yīng)⑤的反應(yīng)物為、生成物為和Q知，Q為，選項B正確；C．反應(yīng)②~④中斷裂的化學鍵是非極性鍵，形成的是極性鍵，選項C正確；D．分析題圖可知，該反應(yīng)為鐵觸媒催化下的合成氨反應(yīng)，合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進行完全，選項D錯誤；答案選D。3．（2023秋·遼寧丹東·高三統(tǒng)考期末）精細化學品Z是X與HBr反應(yīng)的主產(chǎn)物，X→Z的反應(yīng)機理如下圖所示：下列說法正確的是A．X與苯乙烯互為同系物B．Z與互為順反異構(gòu)體C．X→Z過程中只有極性共價鍵的斷裂和形成D．X與HBr、HCl混合物反應(yīng)，產(chǎn)物可能為【答案】A【詳解】A．同系物是指結(jié)構(gòu)相似(即官能團的種類和數(shù)目分別相同)、在組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)，故X與苯乙烯互為同系物，A正確；B．當有機物中碳碳雙鍵兩端的碳原子分別連有互不相同的原子或原子團時存在順反異構(gòu)，Z分子中不存在碳碳雙鍵，故Z與不互為順反異構(gòu)體，而是同一種物質(zhì)，B錯誤；C．X到Y(jié)過程中斷裂碳碳鍵為非極性鍵，H-Br鍵為極性鍵，形成C-H極性鍵，Y到Z過程中形成碳溴極性鍵，故X→Z過程中有極性共價鍵的斷裂和形成，也有非極性鍵的斷裂，C錯誤；D．由題干反應(yīng)機理可知，X與HBr、HCl混合物反應(yīng)，產(chǎn)物可能為或者，不可能生成，D錯誤；故答案為：A。4．（2023·全國·高三專題練習）在溶液中用光照射Cu－PHI催化劑產(chǎn)生光電子和空穴h+，以水作弱氧化劑，可以在常溫常壓下使甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇和氫氣，其部分反應(yīng)機理如圖所示，下列說法錯誤的是A．催化劑表面水轉(zhuǎn)化為過氧化氫發(fā)生反應(yīng)為2H2O+2h+=H2O2+2H+B．增加少量H2O2可加快制備甲醇的速率C．圖中碳元素的化合價有兩種D．該反應(yīng)的化學方程式為CH4+H2OCH3OH+H2【答案】C【詳解】A．由反應(yīng)機理圖可知H2O在Cu－PHI催化劑表面與h+結(jié)合生成H2O2，同時游離出H+，反應(yīng)為2H2O+2h+=H2O2+2H+，故A正確；B．由圖可知H2O2與反應(yīng)生成和；與甲烷反應(yīng)生成，與反應(yīng)生成甲醇，增加少量H2O2可提高從而增大的量，有利于加快生成甲醇的反應(yīng)，故B正確；C．中C為-3價，甲醇中C為-2價，甲烷中的碳為-4價，C存在三種化合價，故C錯誤；D．該反應(yīng)的反應(yīng)物為甲烷和水，最終產(chǎn)物為甲醇和氫氣，反應(yīng)方程式為：CH4+H2OCH3OH+H2，故D正確；5．（2023·全國·高三專題練習）據(jù)文獻報道，有氧條件下，在催化劑作用下可被還原為，反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．在反應(yīng)中為中間產(chǎn)物B．該轉(zhuǎn)化過程中，和都體現(xiàn)了氧化性C．充入過量不利于轉(zhuǎn)化為D．總反應(yīng)的化學方程式為【答案】A【詳解】A．由題圖可知，參與了化學反應(yīng)，但的量并沒有變化，作催化劑，A錯誤；B．該轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化為，轉(zhuǎn)化為，N、O的化合價均降低，則和都體現(xiàn)了氧化性，B正確；C．該轉(zhuǎn)化過程中，若過量，則會將氧化為，不利于與轉(zhuǎn)化為，C正確；D．由題圖可知，整個過程中加入、、，生成、，故總反應(yīng)的化學方程式為，D正確；故選A。6．（2023春·天津和平·高三天津一中?？茧A段練習）鹽酸羥胺(化學式為，其中N為價)是一種常見的還原劑和顯像劑，其化學性質(zhì)類似。工業(yè)上主要采用如圖1所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)機理如圖2所示。下列說法錯誤的是A．含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為B．圖2中，A為，B為C．電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，左室溶液質(zhì)量減少3.3gD．電池工作時，從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移【答案】C【詳解】A．根據(jù)圖示，含F(xiàn)e的催化電極通入NO生成，N元素化合價降低，含F(xiàn)e的催化電極為陰極，電極反應(yīng)為，故A正確；B．圖2中和A反應(yīng)生成B，則A為，B為，故B正確；C．根據(jù)，電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，電路中轉(zhuǎn)移0.3mol電子，有0.3molH+由右室移入左室，所以左室溶液質(zhì)量增加0.1mol×30g/mol+0.3g=3.3g，故C錯誤；D．根據(jù)圖示，含F(xiàn)e的催化電極通入NO生成，N元素化合價降低，含F(xiàn)e的催化電極為陰極，電池工作時，從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移，故D正確；選C。7．（2023秋·河南·高三校聯(lián)考階段練習）羥醛縮合反應(yīng)是有機化學的一種重要反應(yīng)。一種合成目標產(chǎn)物(如圖中⑦)的反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．①是該反應(yīng)的催化劑B．③到④的過程中，有極性鍵的斷裂和非極性鍵的生成C．③④⑥均是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物D．合成⑦的總反應(yīng)為【答案】D【詳解】A．①是第一個反應(yīng)的反應(yīng)物，也是最后一個反應(yīng)的生成物，所以是該反應(yīng)的催化劑，故A正確；B．③到④的過程中，有C—N極性鍵的斷裂和C—C非極性鍵的生成，故B正確；C．由圖可知，③④⑥均是先生成后消耗，都是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物，故C正確；D．合成⑦的總反應(yīng)為，故D錯誤；故答案為：D8．（2023·全國·高三專題練習）某科研團隊報道了一種制備酯的反應(yīng)機理如圖(其中Ph—代表苯基)。下列說法不正確的是A．化合物1為該反應(yīng)的催化劑B．反應(yīng)過程中涉及碳氧鍵的斷裂和形成C．總反應(yīng)中與H2O2的化學計量數(shù)之比為2∶1D．若原料為CH3CHO和，則預(yù)期產(chǎn)物為【答案】C【詳解】A．在終產(chǎn)物之后催化劑完成催化過程恢復(fù)原狀，故化合物1為反應(yīng)的催化劑，A正確。B．2→3過程中涉及碳氧鍵的斷裂，3→4、4→1過程中涉及碳氧鍵的形成，故B正確。C．根據(jù)催化循環(huán)的箭頭指向，總反應(yīng)物為、和，總產(chǎn)物為和(圖中未示出)，故總反應(yīng)為，與的化學計量數(shù)之比為1∶1，故C錯誤。D．若原料為和，可視為，與形成的酯為，故D正確。故選C。9．（2023·新疆烏魯木齊·烏魯木齊市高級中學?？家荒＃}酸羥胺(化學式為NH3OHCl，其中N為-1價)是一種常見的還原劑和顯像劑，其化學性質(zhì)類似NH4Cl。工業(yè)上主要采用如圖1所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)機理如圖2所示。下列說法錯誤的是A．含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+B．圖2中，A為H+，B為NH3OH+C．電池工作時，H+從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移D．電池工作時，每消耗22.4LNO(標準狀況)，左室溶液質(zhì)量增加34g【答案】D【分析】由圖可知，含F(xiàn)e的催化電極為正極，電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+，Pt電極為負極，電極反應(yīng)為，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．由分析知，含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+，故A正確；B．由題意可知，鹽酸羥胺化學性質(zhì)類似NH4Cl，則NH2OH具有和氨氣類似的弱堿性，可以和鹽酸反應(yīng)生成鹽酸羥胺(NH3OHCl)，所以缺少的一步反應(yīng)為NH2OH+H+

=

NH3OH+，圖2中，A為H+，B為NH3OH+，故B正確C．該裝置為原電池，故電池工作時，H+應(yīng)從負極移動向正極，故從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移，故C正確；D．含F(xiàn)e的催化電極為正極，電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+，22.4LNO(標況下)的物質(zhì)的量為1mol，左室增加的質(zhì)量為1molNO和3mol氫離子的質(zhì)量，即1mol30g/mol

+

0.3mol

1g/mol

=

33g，故D錯誤；故選D。10．（2022·江蘇·高三統(tǒng)考專題練習）精細化學品Z是X與反應(yīng)的主產(chǎn)物，X→Z的反應(yīng)機理如下：下列說法不正確的是A．X與互為順反異構(gòu)體B．X能使溴的溶液褪色C．X與HBr反應(yīng)有副產(chǎn)物生成D．Z分子中含有2個手性碳原子【答案】D【詳解】A．X與互為順反異構(gòu)體，故A正確；B．X中含有碳碳雙鍵，故能使溴的溶液褪色，故B正確；C．X是不對稱烯烴，與HBr發(fā)生加成反應(yīng)還可以生成，故C正確；D．Z分子中含有的手性碳原子如圖：，含有1個手性碳原子，故D錯誤；故選D。11．（2023·湖北·高三統(tǒng)考專題練習）黃鳴龍是唯一一個名字寫進有機化學課本的中國人，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)說法不正確的是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：+OH—+N2↑+H2OD．應(yīng)用該機理，可以在堿性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)椤敬鸢浮緽【詳解】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．由圖可知，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．由質(zhì)量守恒定律可知，過程④發(fā)生的反應(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；故選B。12．（2023·山東·高三?？计谥校┐呋摮姆磻?yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．脫除的反應(yīng)中作還原劑B．反應(yīng)過程中V元素的化合價發(fā)生變化C．每脫除消耗D．脫除的化學方程式為：【答案】D【詳解】A．總反應(yīng)為，NH3生成氮氣中N元素化合價升高，則NH3做還原劑，故A正確；B．從反應(yīng)機理來看，前三步反應(yīng)與第四步反應(yīng)相比V元素所形成的化學鍵有所變化，所以V的化合價發(fā)生變化，故B正確；C．總反應(yīng)為，NO與O2的反應(yīng)系數(shù)比為4：1，每脫除消耗，故C正確；D．脫除的化學方程式為：，故D錯誤；故選：D。13．（2023·全國·高三專題練習）我國科學家在綠色化學領(lǐng)域取得新進展。利用雙催化劑Cu和，在水溶液中用H原子將高效還原為甲醇的反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．生成甲醇是通過多步氧化反應(yīng)實現(xiàn)的B．催化劑Cu結(jié)合氫原子，催化劑結(jié)合含碳微粒C．該催化過程中既涉及化學鍵的形成，又涉及化學鍵的斷裂D．有可能通過調(diào)控反應(yīng)條件獲得甲醛等有機物【答案】A【分析】如圖，轉(zhuǎn)化為分為多步完成：①；②；③；④；⑤；⑥；【詳解】A．生成甲醇是通過多步反應(yīng)進行，每步反應(yīng)碳元素化合價均降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B．如圖催化劑Cu(黑點)結(jié)合H原子，催化劑結(jié)合含碳微粒(、、、、)，故B正確；C．步驟①，為化學鍵的形成；步驟②存在化學鍵斷裂，所以該催化過程中既涉及化學鍵的形成，又涉及化學鍵的斷裂，故C正確；D．該催化過程中有生成，和H原子在催化作用下生成，所以有可能通過調(diào)控反應(yīng)條件獲得甲醛等有機物，故D正確；故選A。14．（2023·全國·高三專題練習）科研人員提出了羰基化合成甲醇的反應(yīng)機理，其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示鍵長的數(shù)值，單位相同且都省略)。下列說法正確的是A．該過程中，被氧化B．該過程中發(fā)生了3次加成反應(yīng)C．由上圖可知，化學鍵的鍵長與周圍的基團無關(guān)D．該過程原子利用率達到100%【答案】B【詳解】A．該過程中，碳元素化合價由中＋4價降低到中價，被還原，故A錯誤；B．由圖可知，該過程中中的C＝O雙鍵發(fā)生了2次加成反應(yīng)，中間產(chǎn)物甲醛中的C＝O雙鍵發(fā)生了1次加成反應(yīng)，所以共發(fā)生3次加成反應(yīng)，故B正確；C．由圖可知，中的C＝O雙鍵的鍵長為1.161，發(fā)生一次加成后，C＝O雙鍵的鍵長變?yōu)?.199，鍵長發(fā)生了改變，即化學鍵的鍵長會受到周圍基團的影響，故C錯誤；D．由圖可知，該反應(yīng)過程中還生成了水，原子利用率未達到100%，故D錯誤；故答案為：B。15．（2023·浙江杭州·學軍中學?？寄M預(yù)測）科研人員提出了CO2羰基化合成甲醇的反應(yīng)機理，其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示鍵長的數(shù)值，單位相同且都省略)。下列說法不正確的是A．該過程中，CO2被還原B．該過程中共發(fā)生了2次加成反應(yīng)C．由圖可知，化學鍵周圍的基團會對鍵長產(chǎn)生影響D．該過程從原子利用率的角度，不符合“綠色化學”理念【答案】B【詳解】A．該過程中，碳元素化合價由中＋4價降低到中價，被還原，選項A正確；B．由圖可知，該過程中中的C＝O雙鍵發(fā)生了2次加成反應(yīng)，中間產(chǎn)物甲醛中的C＝O雙鍵發(fā)生了1次加成反應(yīng)，所以共發(fā)生3次加成反應(yīng)，選項B不正確；C．由圖可知，中的C＝O雙鍵的鍵長為1.161，發(fā)生一次加成后，C＝O雙鍵的鍵長變?yōu)?.199，鍵長發(fā)生了改變，即化學鍵的鍵長會受到周圍基團的影響，選項C正確；D．由圖可知，該反應(yīng)過程中還生成了水，原子利用率未達到100%，不符合“綠色化學”理念，選項D正確；答案選B。16．（2023春·湖南郴州·高三郴州一中校考階段練習）我國科研人員通過控制光沉積的方法構(gòu)建型復(fù)合材料光催化劑，其中和滲透Nafion膜可協(xié)同、分別反應(yīng)，構(gòu)建了一個人工光合作用體系，其反應(yīng)機理(hv為光照條件)如圖。下列說法正確的是A．圖中a、b分別代表、B．反應(yīng)過程中光能全部轉(zhuǎn)化為化學能C．總反應(yīng)方程式為D．反應(yīng)過程中涉及到非極性鍵、極性鍵的斷裂和形成【答案】C【詳解】A．觀察圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，b代表，用于氧化生成，a代表，用于還原生成HCOOH，A項錯誤；B．反應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學能，但不是全部轉(zhuǎn)化，B項錯誤；C．由圖可知反應(yīng)物為和，生成物為HCOOH和，C項正確；D．反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂，D項錯誤。答案選C。17．（2023·全國·高三專題練習）肉桂醇有溫和、持久而令人舒適的香氣，常應(yīng)用于化妝品、香精等，是一種高端香料。使用催化劑可實現(xiàn)還原肉桂醛生成肉桂醇，反應(yīng)機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．肉桂醇和苯丙醛互為同分異構(gòu)體，分子式均為B．實現(xiàn)了選擇性還原肉桂醛中的醛基C．苯丙醛苯環(huán)上的一氯代物有3種D．還原反應(yīng)過程中斷裂的化學鍵僅有極性共價鍵【答案】D【詳解】A．由題圖中肉桂醇和苯丙醛的結(jié)構(gòu)簡式知，二者的分子式均為，但二者的結(jié)構(gòu)不同，故互為同分異構(gòu)體，A正確；B．由題圖可知，在催化劑作用下，肉桂醛可轉(zhuǎn)化為肉桂醇，說明醛基在催化劑作用下可被還原為羥基，而肉桂醛不能轉(zhuǎn)化為苯丙醛，說明碳碳雙鍵在該催化劑作用下不能發(fā)生加成(還原)反應(yīng)，故該催化劑實現(xiàn)了選擇性還原肉桂醛中的醛基，B正確；C．苯丙醛苯環(huán)上有3種不同化學環(huán)境的氫原子，故苯丙醛苯環(huán)上的一氯代物有3種，C正確；D．肉桂醛轉(zhuǎn)化為肉桂醇發(fā)生還原反應(yīng)，該過程中斷裂了鍵和鍵，故斷裂的化學鍵既有極性共價鍵又有非極性共價鍵，D錯誤；故選D。18．（2023·全國·高三專題練習）2021年諾貝爾化學獎得主之一DavidW。C．MacMillan開發(fā)了銅作為媒介的光氧化還原反應(yīng)，已知：可簡寫為，其中部分反應(yīng)機理如圖所示(其中的化合價為0)。下列說法錯誤的是A．物質(zhì)M的結(jié)構(gòu)簡式為B．該催化循環(huán)中的化合價未發(fā)生改變C．向體系中加入適量會增大反應(yīng)速率D．與互為同分異構(gòu)體【答案】B【詳解】A．結(jié)合機理圖分析可知，反應(yīng)①是在上引入了，則物質(zhì)M為，A正確；B．從機理圖可看出的成鍵數(shù)目存在①、②、③的3三種情況，則其化合價發(fā)生了改變，B錯誤；C．反應(yīng)③中有生成，加入的會與反應(yīng)，使?jié)舛葴p小，從而使反應(yīng)速率增大，C正確