2025届高三化学二轮复习：物质转化图环状反应历程（高考新热点）

2025届高三化学二轮复习一一物质转化图环状反应历程(高考新热点)

知识梳理：环状反应历程图分析大概思路：

环上一催化剂或中间体

1、环上一一催化剂或中间体(图中⑤⑥⑦⑧)

2、入环----反应物(图中①④)

3、出环——生成物(图中②③)

同时比较入环与出环若为同一种物质，则为催化剂。

典型高考真题

1(2023北京高考).一种分解氯化镂实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl

中的一种。

NH4C1(S)

下列说法正确的是

A.a、c分别是HC1、NH3

B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)Cl

C.已知MgCL为副产物，则通入水蒸气可减少MgCb的产生

D.等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化镂直接分解的反应热

答案C

2.(2024北京高考10)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HC1制成Cl2,实现氯资源的再利用。反

应的热化学方程式：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)-114.4kJ-mol'o下图所示为该法

的一种催化机理。

下列说法不正项的是

A.Y为反应物HC1,W为生成物H2O

B.反应制得1molCL,须投入2molCuO

C.升高反应温度，HC1被02氧化制Ch的反应平衡常数减小

D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应

答案B

3.（2023湖南14）NzH,是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的

某Ru（助催化齐I」（用［L-Ru-曲3『表示）能高效电催化氧化Nit合成N2H4,其反应机理如图所示。

+

2[L-RU-NH2]2[L-RU-NH2]

(M)二----」

下列说法错误的是

A.Ru（回）被氧化至Ru（助后，配体N用失去质子能力增强

B.M中Ru的化合价为+3

C.该过程有非极性键的形成

D.该过程的总反应式：4NH3-2e-=N2H4+2NH；

【答案】B

分析:

整个过程来看，4个NH3失去了2个电子后生成了1个N2H&和2个NHj,

Ru（II）是催化剂

强化训练

1.（2025届朝阳高三期中）研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，转化关系如

下图所示。a、c代表S或SO?中的一种。

下列说法正确的是

A.a、b分别是SO2、H2SO3

B.反应①可以存储太阳能，反应③释放出能量

C.降低压强可以提高反应②中a的平衡转化率

D.②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1

答案B

2.（2025届海淀高三期中13）化学链燃烧技术可提高燃烧效率，并有利于CO2的捕集。某种化学链燃烧

技术中的物质转化关系如下图，其中M和N为铜的氧化物，反应①和②在不同装置中进行，燃料用CxHy

表示。

下列说法不E俄的是

A.M和N分别是CuO和C112。

B.若②中燃料为CH4,则完全反应时，燃料与①中所需空气的体积比约为1:2

C.相同条件下，理论上燃料通过化学链燃烧和在空气中直接燃烧放出的热量相等

D.与燃料在空气中燃烧相比，化学链燃烧生成的C02纯度更高，利于富集

答案B

3（2024年房山高三期末）DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC

需经历三步反应，示意图如下:

CHQH

注：777777777777777表示催化剂

下列说法正确的是

A.①、②、③中均有0—H的断裂°°

B.生成DMC总反应为：2cH3OH+CO2f

O

C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

D.DMC与过量NaOH溶液反应生成CO；和甲醇

答案D

4.（2024朝阳高三期末）科研人员以间硝基甲苯为原料，采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极

材料分别采用Pb、PbO2,电解质溶液为H2s。4溶液。反应的原理示意图如下。

/

阳离子交换膜

下列说法不氐确的是

A.A电极为电解池阴极

2+

B.B电极反应为:2C#++7H2。-6e=Cr2O7-+14H

C.1mol间硝基甲苯氧化为1mol间硝基苯甲酸时，转移8moie-

COOH

D.产品zu既可以与酸反应，也可以与碱反应

答案c

5.（2024届海淀高三二模10）在碘水、淀粉、稀H2s04和C1O2的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯（AAA）,

观察到溶液中蓝色与无色交替出现，主要转化如下：

AAA为CH3coeH2coOCH2cH=CH?

AAAI为CH3coeHICOOCH2cH=CH2

下列说法不正确的是

A.i为取代反应B.ii的反应为2ClC）2+21===2C1O；+I2

C.iii中，生成1molC「转移4moleD.最终溶液呈蓝色

答案D

6.（2024届石景山一模）为充分利用生产乙快气体过程中所产生的电石渣，以干燥后的电石渣为主要原

料制备CaCCh,其工艺流程如下。

循环利用

1

下列说法正确的是

A.电石生产乙焕的化学方程式为CaC2+H2O=CaO+C2H2T

B.NH4C1溶液中c(Cr)<c(NH：)

C.碳化反应方程式为CaCl2+2NH4HCO3=CaCO3；+2NH4cl+CO2T+H2O

D.碳酸氢镀溶液中存在c(OH)+c(HCO；)+c(CO:)=c(NH：)+c(H+)

答案C

7.（2022顺义高三期末）我国科研人员发现用电催化氮气与水反应进行固氮时，催化过程机理如下图所示。

N=NHHN=NHHN=NH,

下列说法正确的是（）

A.该固氮反应的化学方程式为：2N2+6H2。而4NH3+36

B.。2在阴极生成，NH3在阳极生成

C.该固氮过程中利用催化剂提高了反应限度

D.①〜⑥步过程中，均包含极性键的断裂及非极性键的形成

答案A

8.水生生物参与氮循环过程示意图如图所示。

NO]

下列说法正确的是（）

A.NH20H与N2H4分子中N原子的杂化类型、共价键类型均完全相同

B.反应②③⑥中N元素皆被氧化

C.NO：—N2与N2H4-N2过程中转移电子的数目相同

D.水生生物的氮循环，既可以为其他生物提供营养物质，又可以减轻水体富营养化

答案D

9.碘循环工艺不仅能吸收S02降低环境污染，同时还能制得氢气，具体流程如下：

反应器分离器膜反应器

下列说法不正确的是（）

A.反应器中SO2表现还原性

B.膜反应器中，增大压强有利于提高HI的平衡转化率

C.该工艺中L和HI的相互转化体现了“碘循环”

D.碘循环工艺的总反应为SO?+2H2O=H2+H2SO4

答案B

10.（2024•安徽，7）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示（X、Y均为氮

氧化物），羟胺（NHzOH）以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与

盐酸反应的产物盐酸羟胺（［NH3OH］。）广泛用于药品、香料等的合成。

4

已知25℃时，Ka（HNO2）=7.2X10,Kb（NH3-H2O）=1.8X10节，心（NHzOH）=8.7X10%

下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是（）

A.键角：NH3>NO]

B.熔点：NH2OH>[NH3OH]C1

C.25c同浓度水溶液的pH：[NH3OH]C1>NH4C1

D.羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O〉N—H…N

答案D

11.（2024届北京市石景山区高三上学期一模）科学家通过Pd»Pd、酚/酮和NO:/NO三个氧化还原循环

对构建电子传递链，实现了80℃条件下5直接氧化甲烷合成甲醇，其原理如下图所示。下列说法不

正确的是（）

OH

A.CFQOOCH冰解生成甲醇

B.反应I中Pa将甲烷氧化成CF3coOC*

C.反应II中Imol对苯酉昆被还原为1mol对苯酚得到4moie-

D.反应III的化学方程式:

答案C

12.我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3+/Eu2+离子对，通过循环反应可消除零价铅和

零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是（）

A.Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中不断损耗，需定时补充

B.消除零价碘的过程中，EU3+/E/+离子对发生还原反应

C.消除零价铅的反应为2Eu3++PbO===2Eu2++Pb2+

D.整个过程实质上将电子从I。转移给Pb°

答案C

13.（2024西城一模13）研究[Co（NH3）6]SO4溶液的制备、性质和应用。

①向COSO4溶液中逐滴加入氨水，得到[CO（NH3）6]SO4溶液。

②分别将等浓度的COSO4溶液、[CO（NH3）6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后,

加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。

③[Co（NH3）6]SO4溶液可处理含NO的废气，反应过程如下。

2[CO(NH)]2+

NH4NO2+NH4NO33602

4+/A

2NO+4NH3+H2O\[(NH3)5CO-O-O-CO(NH3)5]2NH3

下列说法正确的是

A.①中，为避免C0SC>4溶液与氨水生成CO(OH)2沉淀，可先加入适量的(NH4)2SO4溶液

B.②中，CoSC>4溶液中的C02+浓度比[Co(NH3)6]SO4溶液中的高，CoSCU的还原性比

[CO(NH3)6]SO4的强

C.③中，[Co(NH3)6p+转化为[(NH3)5CO-O-O-CO(NH3)5]4+,Co元素的化合价不变

D.③中，降低pH可显著提高NO的脱除率

答案A

14.(2024•贵州，11)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生

反应:HCO3+H2O——HCO；+2H+2e,HC0；+H2O——HCO3+H2O2。体系中H2O2与Mn(II)/Mn(W)

发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。

下列说法错误的是()

A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能一电能一化学能

B.阴极反应式为O2+2H*2e-------H2O2

C.光阳极每消耗ImolfhO,体系中生成2moiH2O2

D.H2O2在Mn(II)/Mn(IV)的循环反应中表现出氧化性和还原性

答案C

15.用Na2s03溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺

叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示：

p----勺直流电源」---------]

〔NazSOs溶液||5%HzSO,溶液|

pt(1113Pt(n)

+

"H2-*-；—NaiSO、x

**iHSOj-j-HSoJ

'H;SOf—SO.?'$

-I：

〔NazSOs、NaHSO,溶液I|a%H2soi溶澜

则下列有关说法不正确的是()

A.X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极

B.阳极区pH增大

C.图中的6〈a

D.该过程中的产品主要为H2s04和H2

答案BC

16.2024年11月青桐鸣联考】碳酸氢钠催化氢化制备甲酸盐是现代储氢的新研究方向，其可能的反应历

程如图所示。

下列说法错误的是

A.物质L和R—NH2均为反应的催化剂

B.反应过程中发生了极性键和非极性键的断裂和形成

C.总反应的离子方程式为HC03+H2——HC00-+H20

D.用D2代替Hz,反应可得DCOO-

分析：

入环:有3种物质,HCO3-+R-NH2,H2

出环：产物HCOO-和R-NH2

环上：第一步与反应物反应的物质L为催化剂，其它为中间产物。

故：物质L和R—NH2均为反应的催化剂

CHO

18.也可由间硝基甲苯通过电解法制得，主要物质转化关系如下。

已知：电解效率〃的定义:雇P)二〃(生成P所用电子)X100%

'水通过电极的电子)

(1)II中，生成Q的离子方程式是0

(2)若电解产生的Ce(OH产使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D,当电极

通过1mol，生成amolD时，〃(D)=。

答案CH3CH2OH

3+3+

（1）||J+2Ce（OH）-------+2Ce+H2O（2分）

（2）4ax100%（1分）

19.在非水溶剂中，将CO2转化为化合物ii(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催

化剂有______和——o

0

co；

分析：

入环:有3种物质，甲基环氧乙烷+C02,KI

出环：化合物ii+KI

环上：第一步与反应物反应的物质AcOH为催化剂

故催化剂有两种：AcOH和KI（入环且出环）

20.工业上用磷铁渣（主要含FeP、Fe2P,以及少量FezCh、SiCh等杂质）制备FePC>4（磷酸铁）。

稀硝酸、硫酸H3Po4氨水

滤渣

已知：FePCU难溶于水，能溶于无机强酸。

（1）“浸取”时为加速溶解，可以采取的措施有（任写一种）：加入硫酸的目的是；滤

渣的主要成分是=

⑵“浸取”时Fe2P发生反应的离子方程式为。

（3）“制备”过程中溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n（Fe）/n（P）比值的影响如图所示［考虑

到微量金属杂质，在pH=l时，"Fe）/〃（P）为0.973最接近理论值］。

60

1.04

50

1.02

40

301.00

20

0.98

10

0.96

0

1.01.5202.5溶液的pH

在pH范围为1〜1.5时，随pH增大，“（Fe）/〃（P）明显增大，其原因是—

（4）工业上也可以用电解磷铁渣的方法制备FePO4o

①FeP在阳极放电的电极反应式为o

②电解过程中，NaOH溶液的浓度（填“变大”“变小”或“不变”）。

③常温电解一段时间，测得溶液中Fe3+浓度约为0.32mol•Lr,为了避免生成Fe（OH%沉淀，应控

M

制溶液的pH不大于（已知：Kv[Fe（OH）3]=4xl0-,lg2=0.3）o

【答案】（1）将磷铁渣粉碎以增大接触面积，适当增大硝酸的浓度或者进行搅拌

为了保持体系的酸度，防止生成FePChSiO2

+3+

（2）3F