2025年高考二輪復習化學選擇題熱點練11反應機理圖像及分析2

11.反應機理圖像及分析(分值:36分)學生用書P271(選擇題每小題4分)1.(2024·山東鄒城三模)溴代叔丁烷與乙醇的反應進程中的能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.溴代叔丁烷與乙醇的反應為吸熱反應B.溴代叔丁烷和乙醇的總反應速率由反應Ⅲ決定C.若氯代叔丁烷和乙醇發(fā)生相似的反應,則反應Ⅰ的活化能將增大D.由該反應原理可推知,1,2二溴乙烷和乙二醇反應可制得環(huán)丁烷答案:C解析:根據(jù)反應過程中反應物的總能量高于生成物的總能量可知,該反應為放熱反應,A錯誤;由圖可知,反應Ⅰ的活化能最大,所以溴代叔丁烷和乙醇的總反應速率由反應Ⅰ決定,B錯誤;由圖可知,反應Ⅰ中碳鹵鍵會斷裂,C—Cl的鍵長小于C—Br,所以C—Cl的鍵能大,斷裂需要的能量多,反應Ⅰ的活化能將增大,C正確;由該反應原理可知,醇在反應過程中斷裂羥基的O—H鍵,鹵代烴斷裂碳鹵鍵,會生成醚鍵,所以1,2二溴乙烷和乙二醇反應不能制得環(huán)丁烷,D錯誤。2.(2024·貴州六校聯(lián)盟聯(lián)考三)生物質(zhì)脂肪酸脫羧機理為在溫和條件下生產(chǎn)烷烴產(chǎn)品提供了一條可持續(xù)的途徑,光催化脂肪酸脫羧歷程如圖所示,下列說法錯誤的是()A.光催化脫羧反應不需要高溫或有毒試劑,減少了對環(huán)境的污染,是一種綠色合成方法B.脫羧反應為R—CH2COOeCO2↑+R—C·H2C.R—CH2COO與R—C·H2D.烷基自由基在富氫表面發(fā)生還原反應答案:C解析:光催化脫羧反應在溫和條件下生產(chǎn)烷烴產(chǎn)品,減少了對環(huán)境的污染,是一種綠色合成方法,A正確;根據(jù)圖示,脫羧反應為R—CH2COOeCO2↑+R—C·H2,B正確;R—C·H2自由基易發(fā)生反應生成烷烴,故不能穩(wěn)定存在,C錯誤;烷基自由基在富氫表面結合氫原子發(fā)生還原反應生成相應烷烴,D3.(2024·山東德州三模)在濃硫酸作用下,苯與濃硝酸發(fā)生反應的反應歷程如圖。下列說法錯誤的是()A.生成中間體時碳的雜化方式未發(fā)生改變B.生成中間體的反應為決速步驟C.產(chǎn)物1為加成反應的產(chǎn)物D.動力學和熱力學優(yōu)勢產(chǎn)物均為產(chǎn)物2答案:A解析:反應物苯中碳的雜化方式為sp2雜化,生成的中間體中碳的雜化方式既有雙鍵碳的sp2雜化,又有飽和碳原子的sp3雜化,所以碳原子的雜化方式發(fā)生了改變,故A錯誤;由圖可知,生成中間體的反應的活化能最大,化學反應速率最慢,所以生成中間體的反應為決速步驟,故B正確;對比苯和產(chǎn)物1的結構簡式可知,反應過程相當于在苯的兩個鄰位碳上各加一個原子團,其中一個加硝基、一個加—OSO3H,即產(chǎn)物1為加成反應的產(chǎn)物,故C正確;由圖示可知,生成產(chǎn)物2的反應的活化能更小,化學反應速率更快,即動力學優(yōu)勢產(chǎn)物為產(chǎn)物2,產(chǎn)物2的能量更低、更穩(wěn)定,即熱力學優(yōu)勢產(chǎn)物為產(chǎn)物2,故D正確。4.(雙選)(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[PdCl4]2為平面結構。下列說法正確的是()A.反應溶液中應含有一定量的CuCl2B.反應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⑥的方程式為Pd+2Cu2++4Cl[PdCl4]2+2Cu+答案:AD解析:根據(jù)反應⑥可知存在銅元素循環(huán),結合其余反應過程可知反應溶液中應含有一定量的CuCl2,A正確;反應①中CH2CH2替換Cl,Pd化合價不變,B錯誤;物質(zhì)B中C、O均為sp3雜化,根據(jù)[PdCl4]2為平面結構可知Pd不是sp3雜化,C錯誤;根據(jù)反應機理可知,反應⑥的方程式為Pd+2Cu2++4Cl[PdCl4]2+2Cu+,D正確。5.(2024·江西九江十校第二次聯(lián)考)已知反應2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的勢能曲線示意圖如下(…表示吸附作用,A表示催化劑,TS表示過渡態(tài)分子):下列有關說法正確的是()A.過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成B.若在任意溫度下均能自發(fā)進行,則反應為吸熱反應C.該反應中只有兩種物質(zhì)能夠吸附N2O分子D.過程Ⅲ中最大能壘(活化能)為37.49kcal·mol1答案:A解析:從圖可看出過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成,A正確;若反應在任意溫度下均能自發(fā)進行,ΔH<0、ΔS>0,該反應為放熱反應,B錯誤;反應過程中,A、A—O、A—O2三種物質(zhì)都能吸附N2O,C錯誤;過程Ⅲ中最大能壘(活化能)為37.49kcal·mol1(44.68)kcal·mol1=82.17kcal·mol1,D錯誤。6.(2024·安徽安慶二模)中科大某課題組通過自由基雜環(huán)反應直接合成各種C60稠合的內(nèi)酰胺,應用于鈣鈦礦電池器件中。底物與Cu(Ⅰ)物種通過電子轉移經(jīng)歷兩種途徑得到目標產(chǎn)物D。下列說法錯誤的是()A.Cu(Ⅰ)物種是催化劑B.底物具有氧化性C.兩種途徑不同,總反應的反應熱也不同D.合成過程中C60中碳碳雙鍵斷裂答案:C解析:Cu(Ⅰ)第一步消耗,最后一步生成,是催化劑,A正確;底物將Cu(Ⅰ)氧化為Cu(Ⅱ),具有氧化性,B正確;兩種途徑雖不同,但反應熱相同,C錯誤;由圖可知,C60中有六元環(huán)上的碳碳雙鍵發(fā)生了斷裂,D正確。7.(2024·陜西渭南質(zhì)檢Ⅰ)由單鍵旋轉而產(chǎn)生的異構體稱為構象異構體,將正丁烷分子中的C2和C3旋轉不同的角度可以得到正丁烷的構象勢能關系圖。下列說法正確的是()A.正丁烷的構象異構體中所占比例最大的是(ⅳ)B.相同條件下,(ⅲ)轉化成(ⅰ)的速率比逆向轉化得快C.構象異構體之間的轉化存在化學鍵的斷裂和生成D.由(ⅰ)轉化為(ⅳ)的轉化能壘為18.8kJ·mol1答案:B解析:從圖中可知,正丁烷的構象異構體中,(ⅰ)的勢能最小,最穩(wěn)定,因此正丁烷的構象異構體中所占比例最大的是(ⅰ),A錯誤;(ⅲ)轉化成(ⅰ)是放熱反應,正反應的活化能低于逆反應的活化能,因此(ⅲ)轉化成(ⅰ)的速率比逆向轉化得快,B正確;構象異構體因正丁烷分子中C2和C3旋轉不同角度而形成,沒有化學鍵的斷裂和生成,C錯誤;從圖中可知,(ⅲ)轉化為(ⅳ)的轉化能壘為18.8kJ·mol1,(ⅰ)轉化為(ⅳ)的轉化能壘為22.6kJ·mol1,D錯誤。8.(雙選)(2024·山東濰坊三模)β月桂烯與O3的加成反應的部分機理和反應勢能變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.β月桂烯與丁基苯互為同分異構體B.POZAnti比POZSyn更穩(wěn)定C.升高溫度,c(D.β月桂烯與O3經(jīng)歷兩種歷程得到釋放的能量相同答案:AC解析:β月桂烯中含有3個不飽和度,苯環(huán)具有4個不飽和度,故不屬于同分異構體,A錯誤;能量越低越穩(wěn)定,根據(jù)圖示,POZAnti比POZSyn更穩(wěn)定,B正確;根據(jù)圖示可知,POZSyn轉化為POZAnti為放熱反應,反應達平衡后,升高溫度,平衡逆向移動,c(POZ-Syn)c(POZ-Anti)9.(2024·吉林省吉林地區(qū)三模)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸等顆粒物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成視覺障礙的叫霾?？蒲腥藛T提出了霧霾微顆粒中硫酸鹽(含SO42-、HSO4-)生成的三個階段的轉化機理,其主要過程示意圖如圖A.SO32-和NO2-的中心原子的雜化軌道類型分別是B.整個過程中有H2O參加反應,而且包含了硫氧鍵的斷裂與形成C.1molSO3-在第Ⅱ、Ⅲ兩個階段共失去電子數(shù)目為D.硫酸鹽轉化過程中發(fā)生的總反應方程式為SO32-+2NO2+H2OHSO4-答案:B解析:由圖可知,硫酸鹽轉化過程中發(fā)生的反應為二氧化氮與亞硫酸根離子和水反應生成亞硝酸、亞硝酸根離子和硫酸氫根離子,反應的離子方程式為SO32-+2NO2+H2OHSO4-+NO2-+HNO2,反應中氮元素的化合價降低被還原SO32-和NO2-的中心原