高考化学二轮复习小题提速练7反应历程(机理)的分析及应用含答案

小题提速练7　反应历程(机理)的分析及应用

1.(2022福建龙岩三模)在Fe+催化下乙烷氧化的反应机理如图所示(图中……为副反应)。下列说法正确的是(　　)

A.FeO+、N2均为反应中间体

B.X既含极性共价键也含非极性共价键

C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应

D.每生成1 mol CH3CHO,消耗的N2O大于2 mol

2.(2022广东广州一模)炼铁工业中高炉煤气的一种新的处理过程如图所示,有关该过程的叙述错误的是(　　)

A.可减少CO2的排放

B.Fe3O4和CaO均可循环利用

C.过程①和④的转化均为氧化还原反应

D.过程①的反应中有非极性键的断裂和生成

3.(2022北京房山区一模)CO2的转化一直是世界范围内研究的热点。利用两种金属催化剂,在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.在转化为CO的路径中,只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成

B.在转化为HCOOH的路径中,CO2被氧化为HCOOH

C.两个转化路径均有非极性键的形成

D.上述反应过程说明催化剂具有选择性

4.(2022广东湛江二模)科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如下。下列说法错误的是(　　)

A.氧化性:NO2>S,还原性:S>HNO2

B.第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HS

C.该过程中N为中间产物

D.上述反应过程中,S的成键数目保持不变

5.(2022广东江门一模)生活污水中的氮和磷元素主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用铁、石墨作电极,用电解法去除。电解(如图甲原理所示)时可进行除氮;翻转电源正负极,可进行除磷,原理是利用Fe2+将P转化为Fe3(PO4)2沉淀。下列说法不正确的是(　　)

甲

乙

A.图乙中0~20 min脱除的元素是氮元素,此时石墨作阳极

B.溶液pH越小,有效氯浓度越大,氮的去除率越高

C.图乙中20~40 min脱除的元素是磷元素,此时阴极电极反应式为2H++2e-H2↑

D.电解法除氮中有效氯ClO-氧化NH3的离子方程式为3ClO-+2NH33Cl-+N2+3H2O

6.(2022广东深圳第二次调研)一种在恒温、恒定气流流速下,催化氧化HCl生产Cl2的工艺的主要反应机理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.该过程中Cu元素的化合价保持不变

B.CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物

C.Cu(OH)Cl分解产生两种产物,物质X为H2O

D.该过程涉及反应:2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO

7.(2022辽宁省实验中学等三校联考)以炔烃、一氧化碳和乙醇为原料,以HMLn为催化剂,先引入羰基,进而合成酯,是工业上生产酯的有效方法之一,其反应机理如图,下列叙述错误的是(　　)

A.上述反应原子利用率是100%

B.中间产物有4种

C.过程(Ⅳ)发生了取代反应

D.目标产物能发生加成反应、氧化反应、取代反应

8.(2022广东汕头潮阳黄图盛中学一模)科学家提出有关甲醇(CH3OH)的碳循环如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.图中能量转化方式只有2种

B.CO2、CH3OH均属于有机物

C.CO2和H2合成CH3OH的原子利用率为100%

D.CO2合成CH3OH燃料有利于促进“碳中和”(“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当)

参考答案

小题提速练7　反应历程(机理)的分析及应用

1.D　解析 由反应机理的示意图可知,反应中一氧化二氮、乙烷为反应物,乙醛、氮气和X为生成物,Fe+为反应的催化剂,FeO+为中间产物,反应的总方程式为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+X,由质量守恒定律可知,X为H2O,转化中会发生副反应[(C2H5)Fe(OH)]+Fe+。FeO+为中间产物,氮气为生成物,A错误;X为水,水分子中只含有极性共价键,不含有非极性键,B错误;FeO+发生的反应为C2H6+FeO+[(C2H5)Fe(OH)]+,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,C错误;总反应为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+H2O,副反应为[(C2H5)Fe(OH)]+Fe+,副反应中铁元素化合价降低,副反应属于氧化还原反应,所以每生成1 mol CH3CHO,消耗的N2O大于2 mol,D正确。

2.D　解析 过程②利用二氧化碳和氧化钙反应生成碳酸钙,过程④利用二氧化碳与铁生成四氧化三铁和CO,可减少CO2的排放,A正确;过程①中消耗Fe3O4,过程④中生成Fe3O4,过程②中消耗CaO,过程③中生成CaO,则Fe3O4和CaO均可循环利用,B正确;过程①中CO转化为CO2,过程④中CO2转化为CO,均有化合价的变化,故均为氧化还原反应,C正确;过程①的反应包括CO与Fe3O4反应、H2与Fe3O4反应,均无非极性键生成,D错误。

3.D　解析 由图看出在转化为CO的路径中有碳氧三键的形成,A错误;HCOOH中碳元素化合价为+2价,CO2中碳元素化合价为+4价,CO2被还原为HCOOH,B错误;根据转化示意图可知,两个转化路径中,不存在非极性键的形成,C错误;由题意可知,CO2在两种金属催化剂作用下生成两种不同的产物,即催化剂具有选择性,D正确。

4.D　解析 根据方程式S+NO2N+S和S+H2O+NO2HNO2+HS可得氧化性:NO2>S,还原性:S>HNO2,A正确;在第Ⅱ阶段,S、NO2在H2O存在条件下反应产生SO3、N,在第Ⅲ阶段,SO3结合OH-变为HS,N结合H+变为HNO2,故第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的方程式为S+H2O+NO2HNO2+HS,B正确;题给转化过程中NO2→N→HNO2,N为中间产物,C正确;S最终生成HS,S的成键数目发生了变化,D错误。

5.B　解析 因0~20 min脱除的元素是氮元素,所以需要将铵根离子、氨气氧化成氮气,若铁作阳极,则被氧化的是铁,所以此时石墨作阳极,A正确;随溶液pH减小,c(H+)增大,反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的化学平衡逆向移动,导致溶液中c(HClO)减小,使的氧化率降低,则氮的去除率随pH的减小而降低,B错误;翻转电源正负极开始除磷,除磷时,Fe作阳极失电子生成的Fe2+和结合转化为Fe3(PO4)2沉淀,所以石墨作阴极,氢离子在阴极放电生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑,C正确;ClO-氧化NH3生成N2,ClO-被还原为Cl-,结合得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可得离子方程式为3ClO-+2NH33Cl-+N2+3H2O,D正确。

6.B　解析 由反应历程图可知,该过程中含Cu元素的化合物有CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2,其中Cu元素的化合价均为+2价,即保持不变,A正确;反应前加入了CuO,CuO与HCl反应转化为Cu(OH)Cl,然后Cu(OH)Cl分解为Cu2OCl2和H2O,Cu2OCl2与O2反应又生成了CuO,则CuO为催化剂,Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均为中间产物,B错误、C正确;该过程涉及Cu2OCl2与O2反应生成CuO和Cl2的反应,根据氧化还原反应配平可得:2Cu2OCl2+O22Cl2+4CuO,D正确。

7.B　解析 由题干反应机理图可知,该反应的总方程式为

HC≡CR+CO+NuH,则该反应的原子利用率是100%,A正确;由反应机理图可知,中间产物有3种,B错误;过程(Ⅳ)的化学方程式为+NuH+HMLn,则属于取代反应,C正确;由反应机理图可知,目标产物为,该物质含有碳碳双键,故能发生加成反应、氧化反应,同时也能发生取代反应,D正确。

8.D　解析 题图中的能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、电能转化为化学能等,能量转化方式不止2种,A不正确;CO2虽然含有碳元素,但它不属于有机物,B不正确;CO2和H2合成CH3OH的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,原子利用率不是100%,C不正确;CO2合成CH3OH燃料的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,原料中的碳全部进入产品中,有利于促进“碳中和”,D正确。