选择题突破7 大单元2025年高考总复习优化设计二轮用书化学L课后习题含答案

选择题突破7大单元2025年高考总复习优化设计二轮用书化学L课后习题含答案选择题突破七(分值:39分)学生用书P223(选择题每小题3分)题组一陌生有机化合物的结构及性质1.(2024·广东江门一模)化合物M是合成受体拮抗剂的重要中间体。关于化合物M下列说法不正确的是()AE.有两种官能团BE.能发生氧化反应CE.能还原新制Cu(OH)2得到Cu2ODE.1molM最多能与4molH2发生加成反应答案:C解析:M含有羰基、醚键两种官能团,故A正确;M能燃烧生成二氧化碳和水,能发生氧化反应,故B正确;M不含醛基,不能还原新制Cu(OH)2得到Cu2O,故C错误;M中羰基、苯环能与氢气发生加成反应,1molM最多能与4molH2发生加成反应,故D正确。2.(2024·山东济宁一模)一定条件下发生下列化学反应,有关说法正确的是()AE.甲分子中所有原子可能共平面BE.1mol乙最多可与1molNaOH反应CE.丙中碳原子的杂化方式有3种DE.p=2n-1,X为甲酸答案:A解析:乙中含有2个酯基,与氢氧化钠发生水解生成钠盐和甲醇,则1mol乙最多可与2molNaOH反应,B错误;丙中苯环碳、羰基碳、碳碳双键两端碳均为sp2杂化,甲基碳为sp3杂化,碳原子的杂化方式有2种,C错误;由原子守恒可知,p=2n-1,X为甲醇,D错误。3.(双选)2-甲基环戊醇可作为合成橡胶、塑料和纤维等高分子材料中的软化剂和增塑剂。其合成路线如下:下列说法不正确的是()AE.根据化合物B的结构,推测过程Ⅰ依次发生了加成反应、水解反应BE.试剂1选择的试剂为NaOH醇溶液,反应条件是加热CE.常温下,化合物C是一种难溶于水的气体DE.过程Ⅲ中,化合物C与水反应时可能生成多种组成相同的有机产物答案:BC解析:根据化合物B的结构,化合物A与CH3MgI发生加成反应引入—CH3和—OMgI,然后—OMgI发生水解产生羟基,即化合物B,故A正确;化合物B转化为化合物C发生了醇羟基的消去反应,反应条件为浓硫酸、加热,故B错误;化合物C为烃类物质,难溶于水,由于C原子数目为6,熔、沸点较高,常温下为液态,故C错误;过程Ⅲ可以理解是与水的加成反应,羟基位置不同可能会有不同的加成产物,比如说可能会有化合物B生成,故D正确。题组二有机物官能团及反应类型4.下图为合成有机化工原料H的转化步骤,下列说法正确的是()AE.H的分子式为C8H8O4BE.M为丙烯酸CE.整个过程中的反应类型只有2种DE.F→G的反应条件为氢氧化钠乙醇溶液,加热答案:C解析:由H的键线式结构可知,H的分子式为C8H6O4,A错误;G与M发生酯化反应生成H,因此M的结构简式为,其名称为丙炔酸,B错误;E→F为烯烃的加成反应,F→G为卤代烃的取代反应,G→H为醇和羧酸的取代(酯化)反应,C正确;F→G为卤代烃的取代反应,反应条件为氢氧化钠溶液,加热,D错误。5.(2024·山东淄博一模)一种具有除草功效的有机物的结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是()AE.该分子的分子式为C19H20O7BE.1mol该有机物与8molH2完全反应CE.该有机物能与Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3反应DE.该分子的核磁共振氢谱有11组峰答案:D解析:由图可知,该分子的分子式为C19H18O7,A错误;苯环、碳碳双键能与氢气加成,而酯基不能与氢气加成,则1mol该有机物与7molH2完全反应,B错误;分子中含有酚羟基、酯基,能与Na、NaOH、Na2CO3反应,但与NaHCO3不反应,C错误;该分子中右侧苯环上取代基不对称、左侧苯环上取代基对称,分子含有11种环境的氢,则核磁共振氢谱有11组峰,D正确。6.(2024·湖南岳阳一模)增塑剂DCHP可由邻苯二甲酸酐与环己醇反应制得,下列说法正确的是()AE.邻苯二甲酸酐的二氯代物有4种BE.环己醇分子中的所有原子可能共面CE.DCHP能发生加成反应、取代反应、消去反应DE.1molDCHP与氢氧化钠溶液反应,最多可消耗4molNaOH答案:A解析:邻苯二甲酸酐的二氯代物可采用“定一移一”的方法判断,有4种,A正确;环己醇分子中的C原子是饱和碳原子,所以H原子不可能与C原子共面,B错误;DCHP中含有苯环、酯基,能发生加成反应、取代反应,但不能发生消去反应,C错误;1个DCHP中含有2个酯基,所以1molDCHP最多可与2molNaOH反应,D错误。题组三陌生有机化合物的空间结构及分析7.(2024·山东青岛一模)由有机物M制备某液晶聚芳酯N的反应如下。下列说法正确的是()AE.p=2m-1,化合物X为乙酸BE.该反应为加聚反应,产物N为高聚物CE.1molM最多可与3molNaOH反应DE.M中含有2种官能团,最多有26个原子共平面答案:C解析:由原子守恒可知,p=2m-2,X为H2O,故A错误;该反应过程中有小分子生成,属于缩聚反应,故B错误;M中含有1个—COOH和1个酯基,且酯基水解后形成1个酚羟基,则1molM最多可与3molNaOH反应,故C正确;M中含有羧基和酯基两种官能团,M中左侧甲基上的3个氢有1个可能与右边的分子整体共平面,故最多有25个原子可能共平面,故D错误。8.一种合成中间体Z可通过如下转化得到。+下列有关X、Y、Z的说法正确的是()AE.1molX中含有2mol碳氧π键BE.X、Y均能与银氨溶液反应CE.X分子中所有原子一定在同一平面DE.Z与足量H2加成后的产物分子中含3个手性碳原子答案:D解析:A项,双键中含有1个π键,则由结构简式可知,1molX中含有1mol碳氧π键,错误;B项,由结构简式可知,Y分子中不含醛基,不能与银氨溶液反应,错误;C项,苯环和醛基为平面结构,由于单键可以旋转,所以X分子中所有原子可能在同一平面,错误;D项,由结构简式可知,一定条件下Z分子与足量氢气发生加成反应生成,该分子中含有3个手性碳原子,正确。9.(双选)阿斯巴甜是市场上常见的甜味剂之一,以下是以天门冬氨酸为原料合成阿斯巴甜的路线。下列说法不正确的是()AE.天门冬氨酸难溶于乙醇、乙醚BE.①④的目的是保护氨基CE.反应过程中包含了取代反应、消去反应DE.相同物质的量的阿斯巴甜分别与盐酸和氢氧化钠充分反应,消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶2答案:CD解析:天然氨基酸一般能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,A正确;根据反应可知,反应①氨基转化为酰胺基,反应④酰胺基转化为氨基,故①④的目的是保护氨基,B正确;反应过程中包含了取代反应,没有消去反应,C不正确;阿斯巴甜分子中含有一个氨基、一个羧基、一个酯基和一个酰胺基,相同物质的量的阿斯巴甜分别与盐酸和氢氧化钠充分反应,消耗HCl与NaOH的物质的量之比为2∶3,D不正确。题组四同分异构体及判断10.(2024·江西南昌一模)有机物M()是合成某种水稻除草剂的中间体。下列说法正确的是()AE.有机物M分子中有一个手性碳原子BE.有机物M的一氯代物有5种CE.有机物M中的C有sp、sp2、sp3三种杂化方式DE.1mol有机物M最多和3molH2发生加成反应答案:B解析:有机物M分子中没有手性碳原子,A错误;有机物M有5种环境的H原子,一氯代物有5种,故B正确;有机物M中含有苯环、羰基和甲基,C有sp2、sp3两种杂化方式,C错误;有机物M中苯环和羰基都可以和氢气发生加成反应,1mol有机物M最多和5molH2发生加成反应,D错误。11.(2024·河北邯郸一模)1908年意大利化学家Ciamician发现,当物质M暴露于阳光下一年后,会产生物质N,该反应为下列有关叙述错误的是()AE.M和N互为同分异构体BE.N中有3个手性碳原子CE.M与H2的加成产物还能发生消去反应DE.M中所有碳原子不可能共平面答案:B解析:M和N的分子式均为C10H14O,互为同分异构体,A正确;N中有4个手性碳原子,B错误;M与H2加成后生成—OH,可发生消去反应,C正确;如图,M中该C与其所连接的三个C不可能共平面,D正确。12.(2024·山东淄博高三期中)以秸秆为原料合成PEF树脂的路线如图所示。下列说法正确的是()AE.异构化时,官能团由羰基变为醛基BE.PEF树脂可降解,单体a为乙二醇CE.5-HMF和FDCA中所有碳原子不可能共平面DE.5-HMF的同分异构体中含苯环结构的有2种答案:B解析:葡萄糖含有醛基,果糖没有,异构化时,官能团由醛基变为羰基,A错误;PEF树脂由FDCA和乙二醇缩聚而成,可降解,单体a为乙二醇,B正确;碳碳双键上直接相连的原子共面,5-HMF和FDCA中所有碳原子可能共平面,C错误;5-HMF的同分异构体中属于酚的有、和3种,除此之外还有其他结构,D错误。13.(双选)(2024·山东德州一模)有机物M、N在一定条件下合成灰黄霉素。下列说法错误的是()AE.该合成反应的原子利用率为100%BE.灰黄霉素含有2个手性碳原子CE.1molM最多消耗2molNaOHDE.N的同分异构体能使FeCl3溶液显色的有9种答案:CD解析:由所给物质结构简式可知,M、N、灰黄霉素的分子式分别为C9H7ClO4、C7H8O2、C16H15ClO6,所以该合成反应的原子利用率为100%,故A正确;连4个不同基团的碳原子称为手性碳原子,从结构可知,含有2个手性碳原子,故B正确;1molM中有1mol氯原子和1mol酚羟基,氯原子水解后会生成酚羟基,所以最多消耗3molNaOH,故C错误;N的分子式为C7H8O2,其同分异构体能使FeCl3溶液显色的有12种,分别为(邻、间、对3种)、(邻、间、对3种)、、、、、、,故D错误。选择题突破八(分值:36分)学生用书P229(选择题每小题4分)1.(2024·广东汕头一模)一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应:A(g)B(g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列说法不正确的是()A.100~150min,消耗A的平均速率为0.006kPa·min-1B.其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比420min时大C.推测x为18.1D.升高体系温度,不一定能加快反应速率答案:B解析:反应A(g)B(g)+2C(g),反应前后气体压强变化和生成C的量成正比,同时A的变化为变化量的一半,用压强代表浓度,则100~150min体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.6kPa,消耗A的平均速率=12×0.6kPa150min-100min=0.006kPa·min-1,故A正确;0~100min,压强变化为1.2kPa,150~250min,压强变化为1.2kPa,则100~500min,体系压强变化1.2×4kPa=4.8kPa,则500min时,体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正确;由C项分析可知,随着反应的进行,A的物质的量减少,但反应速率不变,所以,其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率与420min时相等,故B错误;反应在催化剂表面反应,升高体系温度,2.(双选)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化图,*表示吸附在催化剂表面的物种,下列有关说法正确的是()A.在该条件下,所得丙烯中不含其他有机物B.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成C.1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和D.相同条件下在该催化剂表面,*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脱氢更容易答案:CD解析:由图可知,丙烷脱氢生成丙烯后,丙烯还在继续脱氢,说明有副反应发生,所以所得丙烯中还含有其他有机物,故A错误;由图可知,丙烷脱氢过程中未发生碳碳键的断裂,故B错误;由图可知,丙烷脱氢生成丙烯的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和,故C正确;由图可知,在相同条件下该催化剂表面*CH3CH2CH3脱氢的活化能小于*CH3CHCH2脱氢,说明在该催化剂表面*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脱氢容易,故D正确。3.某温度下,在金表面发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),其速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中,c(N2O)与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是()A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075mol·L-1·min-1B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大C.其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变D.该温度下,当S(催化剂)=450m2·g-1,c(N2O)起始=3.0mol·答案:A解析:根据如图所示,Ⅰ和Ⅲ条件相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,所以n=0,k=v(N2O)=0.075mol·L-1·min-1,A错误;对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化剂)最大,反应速率越大,k越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,反应速率相同,k相同,所以在其他条件相同时,S(催化剂)越大,k越大,B正确;由以上分析,c(N2O)与反应速率无关,C正确;由图可知,在条件Ⅰ,S(催化剂)=450m2·g-1,c(N2O)起始=3.0mol·L-1消耗一半即消耗1.5mol·L-1所用的时间为20min,所以半衰期为20min,D正确。4.(双选)(2024·山东聊城二模)苯基甲基乙炔可用于制备帕瑞昔布钠。一定条件下,苯基甲基乙炔可与HCl发生催化加成,反应过程如下:已知:ΔH2<ΔH1<0,下列说法正确的是()A.Ph—C≡C—CH3中最多5个碳原子共线B.反应Ⅰ的活化能大于反应ⅡC.产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定,两者互为立体异构体D.其他条件不变,升高温度可增大平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的浓度比答案:AC解析:由图可知,三个化学反应的反应热关系为ΔH3+ΔH1=ΔH2,从产物变化图可以看出,反应刚开始反应物不断减少,产物Ⅰ在不断增多,产物Ⅱ几乎不变,当反应物几乎反应完后,产物Ⅰ增到最大,产物Ⅱ的产量开始增加,产物Ⅰ开始迅速减少,最后几乎都变为产物Ⅱ。如图所示苯基甲基乙炔的结构:,可以看出虚线上一共有5个碳原子,所以最多共线的碳原子个数为5,A正确;反应刚开始时生成产物Ⅰ的反应比开始时生成产物Ⅱ的反应占比大,说明反应Ⅰ的反应速率更快,则反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,B错误;产物Ⅰ生成产物Ⅱ的ΔH3=ΔH2-ΔH1<0,该反应为放热反应,则产物Ⅰ的能量比产物Ⅱ的能量高,根据能量越低越稳定,可知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定,产物Ⅱ和产物Ⅰ的分子式相同,空间结构不同,互为顺反异构体,也是立体异构体,C正确;其他条件不变,升高温度有利于吸热反应进行,产物Ⅰ生成产物Ⅱ的ΔH3<0,是放热反应,所以升高温度产物Ⅱ和产物Ⅰ的浓度比会下降,D错误。5.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是()A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变ΔH2>0C.L6处的H2O的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率答案:C解析:图中白圈标记的曲线代表气体温度,L4处与L5处对应的温度不同,平衡常数只与温度有关,故L4处与L5处反应①的平衡常数不同,A项错误;由图可知,随着气体在绝热反应管中前进,气体温度不断升高,说明有热量放出,而反应①ΔH1>0,故反应②ΔH2<0,B项错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H2O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C项正确;L1处,CO的体积分数大于CH3OH的,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH的,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D项错误。6.(2024·广东佛山一模)密闭容器中,发生A(g)+B(g)2C(g)ΔH1和A(g)+B(g)D(g)ΔH2两个竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是()A.增大压强,物质C的浓度不变B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大C.反应2C(g)D(g)ΔH=ΔH1+ΔH2D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成答案:D解析:第2个反应为气体体积减小的反应,增大压强会使反应正向进行,导致A和B的浓度减小,从而导致第1个反应逆向进行,导致C的浓度减小,A错误;根据反应历程可知,第2个反应为放热反应,第1个反应为吸热反应,升高温度会使第2个反应向进行,使第1个反应正向进行,最终会导致D的浓度减小,B错误;根据盖斯定律可得:2C(g)D(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,C错误;催化剂Ⅱ能够使第2个反应的活化能降得更低,故更有利于D的生成,D正确。7.(双选)二氧化碳催化加氢制取清洁燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在一密闭容器中,按起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3通入反应物,250℃时x(CH3OH)(甲醇在平衡体系中的物质的量分数)随压强变化的曲线和5×105Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.Ⅰ表示5×105Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线B.该反应在较高温度下才能自发进行C.250℃、9×105Pa达平衡时,p(CH3OH)=9×104PaD.当x(CH3OH)=0.125时,H2的平衡转化率为40%答案:CD解析:由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,该反应是气体分子数减少的反应,恒温加压平衡右移,甲醇在平衡体系中的物质的量分数增大,所以曲线Ⅰ表示250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线,曲线Ⅱ表示5×105Pa时甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线。由以上分析可知,A错误;曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线,图像显示温度升高x(CH3OH)变小,说明该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,又该反应是气体分子数减少的反应,ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS可知,该反应在较低的温度下能自发进行,故B错误;读图可知250℃、9×105Pa时,x(CH3OH)=0.1,则p(CH3OH)=0.1×9×105Pa=9×104Pa,故C正确;x(CH3OH)=0.125,设起始通入1molCO20和3molH2,CO2转化了amol,三段式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始/mol 1 3 0 0转化/mol a 3a a a平衡/mol 1-a 3-3a a an(总)=(1-a+3-3a+a+a)mol=(4-2a)mol,则a4-2a=0.125,解得a=0.4,H2的平衡转化率为3×8.一定条件下热解制取H2:2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)。已知其他条件不变时,温度对H2S的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是()A.平衡常数:K(Y)>K(Z)B.达到平衡所需时间:t(X)<t(Y)C.总能量:E生成物>E反应物D.单位时间的转化率:α(Z)>α(Y)答案:C解析:由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,温度越高,平衡常数越大,温度:Z>Y,平衡常数:K(Y)<K(Z),故A错误;温度越高,催化效率越强,反应速率越快,则Y点的反应速率大于X点的反应速率,则达到平衡所需时间:t(X)>t(Y),故B错误;由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,总能量:E生成物>E反应物,故C正确;Z点和Y点温度差别不大,但Z点的催化效率远低于Y点,说明Y点的反应速率大于Z点的反应速率,则单位时间的转化率:α(Z)<α(Y),故D错误。9.(双选)室温下,某刚性密闭容器中按体积比1∶2充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)P(g)+Q(g)。下图表示该反应的历程,M(g)和N(g)均是中间产物。下列说法错误的是()A.反应的历程分3步进行B.反应过程中,N比M所能达到的最高浓度更大C.反应达到平衡时,升高温度,X的浓度增大D.若初始时,按体积比2∶1充入X(g)和Y(g),其他条件不变,平衡时P(g)的百分含量增大答案:BD解析:由图可知,反应的历程分3步进行,A正确;结合图示,生成N吸收的能量更多,活化能更大,生成N的反应更难发生,且由N生成P+Q的活化能较小,所以N比M所能达到的最高浓度更小,B错误;由图可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X的浓度增大,C正确;该反应为气体体积不变的反应,初始时,按体积比2∶1充入X(g)和Y(g),温度不变,平衡常数不变,压强不变,生成物浓度不变,平衡时P(g)的百分含量不变,D错误。选择题突破八(分值:36分)学生用书P229(选择题每小题4分)1.(2024·广东汕头一模)一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应:A(g)B(g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列说法不正确的是()A.100~150min,消耗A的平均速率为0.006kPa·min-1B.其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比420min时大C.推测x为18.1D.升高体系温度,不一定能加快反应速率答案:B解析:反应A(g)B(g)+2C(g),反应前后气体压强变化和生成C的量成正比,同时A的变化为变化量的一半,用压强代表浓度,则100~150min体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.6kPa,消耗A的平均速率=12×0.6kPa150min-100min=0.006kPa·min-1,故A正确;0~100min,压强变化为1.2kPa,150~250min,压强变化为1.2kPa,则100~500min,体系压强变化1.2×4kPa=4.8kPa,则500min时,体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正确;由C项分析可知,随着反应的进行,A的物质的量减少,但反应速率不变,所以,其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率与420min时相等,故B错误;反应在催化剂表面反应,升高体系温度,2.(双选)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化图,*表示吸附在催化剂表面的物种,下列有关说法正确的是()A.在该条件下,所得丙烯中不含其他有机物B.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成C.1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和D.相同条件下在该催化剂表面,*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脱氢更容易答案:CD解析:由图可知,丙烷脱氢生成丙烯后,丙烯还在继续脱氢,说明有副反应发生,所以所得丙烯中还含有其他有机物,故A错误;由图可知,丙烷脱氢过程中未发生碳碳键的断裂,故B错误;由图可知,丙烷脱氢生成丙烯的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则1mol丙烷中的总键能大于1mol丙烯及1mol氢气的总键能之和,故C正确;由图可知,在相同条件下该催化剂表面*CH3CH2CH3脱氢的活化能小于*CH3CHCH2脱氢,说明在该催化剂表面*CH3CH2CH3比*CH3CHCH2脱氢容易,故D正确。3.某温度下,在金表面发生反应:2N2O(g)2N2(g)+O2(g),其速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中,c(N2O)与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是()A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075mol·L-1·min-1B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大C.其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变D.该温度下,当S(催化剂)=450m2·g-1,c(N2O)起始=3.0mol·答案:A解析:根据如图所示,Ⅰ和Ⅲ条件相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,所以n=0,k=v(N2O)=0.075mol·L-1·min-1,A错误;对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化剂)最大,反应速率越大,k越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,反应速率相同,k相同,所以在其他条件相同时,S(催化剂)越大,k越大,B正确;由以上分析,c(N2O)与反应速率无关,C正确;由图可知,在条件Ⅰ,S(催化剂)=450m2·g-1,c(N2O)起始=3.0mol·L-1消耗一半即消耗1.5mol·L-1所用的时间为20min,所以半衰期为20min,D正确。4.(双选)(2024·山东聊城二模)苯基甲基乙炔可用于制备帕瑞昔布钠。一定条件下,苯基甲基乙炔可与HCl发生催化加成,反应过程如下:已知:ΔH2<ΔH1<0,下列说法正确的是()A.Ph—C≡C—CH3中最多5个碳原子共线B.反应Ⅰ的活化能大于反应ⅡC.产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定,两者互为立体异构体D.其他条件不变,升高温度可增大平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的浓度比答案:AC解析:由图可知,三个化学反应的反应热关系为ΔH3+ΔH1=ΔH2,从产物变化图可以看出,反应刚开始反应物不断减少,产物Ⅰ在不断增多,产物Ⅱ几乎不变,当反应物几乎反应完后,产物Ⅰ增到最大,产物Ⅱ的产量开始增加,产物Ⅰ开始迅速减少,最后几乎都变为产物Ⅱ。如图所示苯基甲基乙炔的结构:,可以看出虚线上一共有5个碳原子,所以最多共线的碳原子个数为5,A正确;反应刚开始时生成产物Ⅰ的反应比开始时生成产物Ⅱ的反应占比大,说明反应Ⅰ的反应速率更快,则反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能,B错误;产物Ⅰ生成产物Ⅱ的ΔH3=ΔH2-ΔH1<0,该反应为放热反应,则产物Ⅰ的能量比产物Ⅱ的能量高,根据能量越低越稳定,可知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定,产物Ⅱ和产物Ⅰ的分子式相同,空间结构不同,互为顺反异构体,也是立体异构体,C正确;其他条件不变,升高温度有利于吸热反应进行,产物Ⅰ生成产物Ⅱ的ΔH3<0,是放热反应,所以升高温度产物Ⅱ和产物Ⅰ的浓度比会下降,D错误。5.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是()A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变ΔH2>0C.L6处的H2O的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率答案:C解析:图中白圈标记的曲线代表气体温度,L4处与L5处对应的温度不同,平衡常数只与温度有关,故L4处与L5处反应①的平衡常数不同,A项错误;由图可知,随着气体在绝热反应管中前进,气体温度不断升高,说明有热量放出,而反应①ΔH1>0,故反应②ΔH2<0,B项错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H2O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C项正确;L1处,CO的体积分数大于CH3OH的,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH的,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D项错误。6.(2024·广东佛山一模)密闭容器中,发生A(g)+B(g)2C(g)ΔH1和A(g)+B(g)D(g)ΔH2两个竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是()A.增大压强,物质C的浓度不变B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大C.反应2C(g)D(g)ΔH=ΔH1+ΔH2D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成答案:D解析:第2个反应为气体体积减小的反应,增大压强会使反应正向进行,导致A和B的浓度减小,从而导致第1个反应逆向进行,导致C的浓度减小,A错误;根据反应历程可知,第2个反应为放热反应,第1个反应为吸热反应,升高温度会使第2个反应向进行,使第1个反应正向进行,最终会导致D的浓度减小,B错误;根据盖斯定律可得:2C(g)D(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,C错误;催化剂Ⅱ能够使第2个反应的活化能降得更低,故更有利于D的生成,D正确。7.(双选)二氧化碳催化加氢制取清洁燃料甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在一密闭容器中,按起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3通入反应物,250℃时x(CH3OH)(甲醇在平衡体系中的物质的量分数)随压强变化的曲线和5×105Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A.Ⅰ表示5×105Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线B.该反应在较高温度下才能自发进行C.250℃、9×105Pa达平衡时,p(CH3OH)=9×104PaD.当x(CH3OH)=0.125时,H2的平衡转化率为40%答案:CD解析:由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,该反应是气体分子数减少的反应,恒温加压平衡右移,甲醇在平衡体系中的物质的量分数增大,所以曲线Ⅰ表示250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化曲线,曲线Ⅱ表示5×105Pa时甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线。由以上分析可知,A错误;曲线Ⅱ表示甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线,图像显示温度升高x(CH3OH)变小,说明该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,又该反应是气体分子数减少的反应,ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS可知,该反应在较低的温度下能自发进行,故B错误;读图可知250℃、9×105Pa时,x(CH3OH)=0.1,则p(CH3OH)=0.1×9×105Pa=9×104Pa,故C正确;x(CH3OH)=0.125,设起始通入1molCO20和3molH2,CO2转化了amol,三段式表示CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始/mol 1 3 0 0转化/mol a 3a a a平衡/mol 1-a 3-3a a an(总)=(1-a+3-3a+a+a)mol=(4-2a)mol,则a4-2a=0.125,解得a=0.4,H2的平衡转化率为3×8.一定条件下热解制取H2:2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)。已知其他条件不变时,温度对H2S的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是()A.平衡常数:K(Y)>K(Z)B.达到平衡所需时间:t(X)<t(Y)C.总能量:E生成物>E反应物D.单位时间的转化率:α(Z)>α(Y)答案:C解析:由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,温度越高,平衡常数越大,温度:Z>Y,平衡常数:K(Y)<K(Z),故A错误;温度越高,催化效率越强,反应速率越快,则Y点的反应速率大于X点的反应速率,则达到平衡所需时间:t(X)>t(Y),故B错误;由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,总能量:E生成物>E反应物,故C正确;Z点和Y点温度差别不大,但Z点的催化效率远低于Y点,说明Y点的反应速率大于Z点的反应速率,则单位时间的转化率:α(Z)<α(Y),故D错误。9.(双选)室温下,某刚性密闭容器中按体积比1∶2充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)P(g)+Q(g)。下图表示该反应的历程,M(g)和N(g)均是中间产物。下列说法错误的是()A.反应的历程分3步进行B.反应过程中,N比M所能达到的最高浓度更大C.反应达到平衡时,升高温度,X的浓度增大D.若初始时,按体积比2∶1充入X(g)和Y(g),其他条件不变,平衡时P(g)的百分含量增大答案:BD解析:由图可知,反应的历程分3步进行,A正确;结合图示,生成N吸收的能量更多,活化能更大,生成N的反应更难发生,且由N生成P+Q的活化能较小,所以N比M所能达到的最高浓度更小,B错误;由图可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X的浓度增大,C正确;该反应为气体体积不变的反应,初始时,按体积比2∶1充入X(g)和Y(g),温度不变,平衡常数不变,压强不变,生成物浓度不变,平衡时P(g)的百分含量不变,D错误。选择题突破九B组能力提升练(分值:36分)学生用书P233(选择题每小题4分)1.(2024·山东临沂一模)电解法制备Cu2O的装置如图所示,已知生成Cu2O的反应为Cu2Cl2+2OH-Cu2O+H2O+2Cl-,下列说法错误的是()A.铂电极连接电源的负极B.离子交换膜为阴离子交换膜C.铜电极反应为2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2D.制备7.2gCu2O,阴极区溶液质量减少0.1g答案:D解析:由题意可知,铜电极为电解池的阳极,氯离子作用下,铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2,铂电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,放电生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。由分析可知,铂电极为连接电源负极的阴极,A正确;由分析可知,电解池工作时,氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区,B正确;由分析可知,铜电极为电解池的阳极,氯离子作用下,铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2,电极反应式为2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2,C正确;据分析,结合得失电子数目守恒可知,电解制备得到7.2g氧化亚铜时,阴极区溶液减少水的质量为7.2g144g·mol-1×2×18g2.(2024·陕西渭南一模)用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系的曲线如图2所示,下列说法错误的是()图1图2A.pH=2.0时,压强增大是因为生成H2B.pH=4.0时,不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀C.pH=6.0时,正极主要发生电极反应式为O2+4e-+4H+2H2OD.整个过程中,负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+答案:B解析:铁的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀和析氢腐蚀,pH=2.0时,压强增大说明气体量增多,是因为发生析氢腐蚀生成H2,A正确;pH=4.0时,压强变化不大,说明既发生析氢腐蚀,又发生吸氧腐蚀,使得气体的量变化不大,B错误;pH=6.0时,压强变小,主要发生吸氧腐蚀,正极主要发生O2的还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,C正确;整个过程中,铁作负极,发生氧化反应,所以负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+,D正确。3.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是()A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为I3-+ZnZn2++3IC.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPPD.放电时,消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子答案:C解析:由图中信息可知标注框内所示结构中存在共价键,还有由N提供孤电子对,Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确。由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌,正极是超分子材料,放电时负极反应是Zn-2e-Zn2+,正极反应是I3-+e-3I-,则放电时电池总反应为I3-+ZnZn2++3I-;充电时的反应是其逆反应,B正确。充电时,阴极反应为Zn2++2e-Zn,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误。放电时,负极反应为Zn-2e-Zn2+,消耗0.65gZn(即0.01molZn)理论上转移0.02mol电子,D正确。4.(双选)(2024·山东淄博一模)基于Br-辅助MnO2放电的液流电池装置如图所示。下列说法错误的是()A.充电时,H+向电极B迁移B.放电时,在该环境下的氧化性:Cd2+<Mn3+C.放电时,电极B上还可能发生:2Br--2e-Br2D.可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2),提高充放电过程的可逆性答案:AC解析:由题干图示信息可知,充电时,电极ACd2+转化为Cd,发生还原反应,A为阴极,电极反应为Cd2++2e-Cd,B电极上Mn2+转化为Mn3+,电极反应为Mn2+-e-Mn3+,B为阳极,还可能为溴离子失去电子发生氧化反应,发生电极反应2Br--2e-Br2;放电时,A电极为Cd转化为Cd2+,电极反应为Cd-2e-Cd2+,发生氧化反应,A为负极,B电极为Mn3+转化为Mn2+,发生还原反应,电极反应为Mn3++e-Mn2+。充电时,阳离子向阴极迁移,故H+向电极A迁移,A错误;由放电时的总反应:2Mn3++CdCd2++2Mn2+可知,氧化性Mn3+>Cd2+,B正确;由分析可知,充电时,电极B上还可能发生:2Br--2e-Br2,C错误;MnO2沉积在电极B上,可能会影响充放电的进行,Br-具有一定的还原性,可将MnO2还原为Mn2+,从而提高充放电过程的可逆性,D正确。5.(双选)某实验小组利用下列装置来降低某硬水中Ca2+、Mg2+和HCO3-的含量,Nb0.1Ru0.9O2和MnOA.b端电势高于a端电势B.Nb0.1Ru0.9O2可加快H2O失去电子的速率C.其他条件不变,适当减小两极的极板间距,Ca2+、Mg2+沉淀速率增大D.阳极区收集的气体中只含有O2答案:AD解析:根据图示,钛网上海水中H2O发生失电子的氧化反应生成O2,钛网为阳极,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,产生的H+消耗HCO3-,钛箔上生成H2,钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-H2↑,同时生成OH-,沉淀Ca2+、Mg2+,钛箔为阴极。由分析可知,钛网为阳极,a为电源正极,钛箔为阴极,b为电源负极,a端电势高于b端电势,A错误;Nb0.1Ru0.9O2是催化剂,可加快H2O失去电子的速率,B正确;其他条件不变,适当减小两极的极板间距,会加快电子转移的速率,加快了整个反应的速率,Ca2+、Mg2+沉淀速率增大,C正确;钛网为阳极,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,产生的H+消耗HCO3-生成CO2,D6.(2024·山东潍坊调研)在探究高效吸收CO2试剂的同时,研究人员还致力于吸收剂的再生与循环利用。以乙二胺为例,乙二胺水溶液可高效吸收CO2;吸收所得溶液流入腔室1中,通电电解,可实现CO2的释放与乙二胺的再生。已知:亲核试剂在反应过程中,它倾向于与电正性物种结合。结合下图,下列对该工业的说法错误的是()A.该工业有利于实现“碳达峰”和“碳中和”B.乙二胺可以作为亲核试剂进攻CO2分子实现吸收C.电解过程中,阳极铜会失去电子形成Cu2+,Cu2+能与乙二胺形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,使乙二胺与CO2结合的平衡正向进行,CO2得以释放D.腔室2中可以实现乙二胺的再生答案:C解析:乙二胺水溶液可高效吸收CO2,吸收所得溶液流入腔室1中,通电电解,可实现CO2的释放与乙二胺的再生。这说明该工业有利于实现“碳达峰”和“碳中和”,A正确;乙二胺的氮原子上有孤电子对,可以作为亲核试剂进攻CO2分子实现吸收,因此选项B正确;在电解过程中,阳极铜会失去电子形成Cu2+,Cu2+能与乙二胺形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,使乙二胺与CO2结合的平衡逆向进行,CO2得以释放,C错误;由C可知,阳极释放出CO2,则腔室1为阳极,腔室2为阴极,[Cu(H2NCH7.(2024·贵州贵阳一模)双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-