2022届高考化学二轮教学案-题型三化学反应原理综合题“7＋反应原理”特训

“7＋反应原理”特训A组(15分钟)1．化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是()A．2020年3月9日，发射了北斗系统第五十四颗导航卫星，其计算机的芯片材料是一种有机高分子材料B．白葡萄酒含维生素C等多种维生素，通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化C．酒精与“84”消毒液混合，可增强杀灭新型冠状病毒效果D．聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n是新型絮凝剂，可用来杀灭水中病菌答案B解析A项，计算机的芯片材料是高纯度单质硅，是无机材料，错误；B项，二氧化硫具有还原性，可防止营养成分被氧化，正确；C项，“84”消毒液的有效成分为NaClO，有强氧化性，乙醇有还原性，二者混合发生氧化还原反应产生有毒的Cl2，不仅降低消毒效果，还可能引发中毒，错误；D项，聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n能作新型絮凝剂，是因为其水解能生成氢氧化铁胶体，能吸附水中悬浮的固体杂质而净水，但是不能杀灭水中病菌，错误。2．瑞德西韦是一种抗病毒的药物，其结构如下图所示。下列关于该药物的结构与性质的叙述不正确的是()A．该药物分子中含有27个碳原子B．该药物能发生酯化反应与水解反应C．该药物分子中所有碳原子可能在同一平面内D．该药物分子含有磷酸酰胺键等4种含氧官能团答案C解析A项，由图示可知该药物分子中含有27个C，正确；B项，由图示可知该物质分子中含有酯基和羟基，故该物质能发生水解反应和酯化反应，正确；C项，由图示可知该物质中含有—CH2—和—CH3，所以所有碳原子不可能在同一平面内，错误；D项，由图示可知该分子中含有酯基、羟基、磷酸酰胺键、醚键4种含氧官能团，正确。3．分属元素周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质，该物质中所有原子均满足稳定结构，W的原子序数最大，Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是()A．Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸B．X、Z可形成具有强氧化性的化合物C．由Z和W形成的化合物中可以存在共价键D．X、Y、Z的原子半径从大到小为Z>Y>X答案D解析四种元素都是短周期元素，W的原子序数最大，根据结构，W带有1个单位正电荷，即W为Na，X有一个共价键，达到稳定结构，即X为H，同理Z为O，Y为B。A项，Y的最高价氧化物对应的水化物是硼酸，硼酸为弱酸，正确；B项，H和O形成化合物H2O和H2O2，其中H2O2具有强氧化性，正确；C项，形成的化合物是Na2O和Na2O2，过氧化钠含有离子键和非极性共价键，正确；D项，三种元素的原子半径大小顺序是B>O>H，错误。4.钛白粉(TiO2)和铁红(Fe2O3)是常见的涂料，制备流程如下。下列说法错误的是()A．向绿矾中加入NH4HCO3产生CO2气体B．铁粉参与的反应只有2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．适当增大硫酸的浓度、加热均可加快固体的溶解速率D．若用烧碱替代纯碱，会提高生产成本答案B解析加入NH4HCO3，发生反应Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，A项正确；酸性溶液中含有Fe3＋和H＋，加入铁粉，发生反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2H＋＋Fe=Fe2＋＋H2↑，B项错误；升高温度、增大反应物的浓度均可加快反应速率，C项正确；烧碱的价格高于纯碱的价格，若用烧碱替代纯碱，会提高生产成本，D项正确。5．下列实验及现象不能推出相应结论的是()选项实验现象结论A向2mL0.1mol·L－1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变还原性：Fe>Fe2＋B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液一支试管中产生黄色沉淀，另一支试管中无明显现象Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)答案C解析发生的反应为2FeCl3＋Fe=3FeCl2，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，所以还原性：Fe>Fe2＋，A选项能推出相应结论；发生的反应为4Na＋3CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))C＋2Na2CO3，CO2中C元素化合价降低，被还原，所以CO2具有氧化性，B选项能推出相应结论；发生的反应为NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑，由于NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，所以石蕊试纸变蓝，C选项不能推出相应结论；生成了AgI沉淀，没有生成AgCl沉淀，所以Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，D选项能推出相应结论。6．利用太阳能电池为电源，将CO2转化成燃料气体(CO)，用可传导H＋的固体作电解质，装置如图所示。下列推断不正确的是()A．电极a为阳极B．电极b的电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋=CO＋H2OC．产生11.2LO2时2molH＋由质子交换膜左侧向右侧迁移D．总反应式为2CO2eq\o(=,\s\up7(电解))2CO＋O2答案C=4H＋＋O2↑，正确；B项，电极b为阴极，发生还原反应，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2O，正确；C项，未指明温度和压强，故11.2LO2的物质的量不一定为0.5mol，错误；D项，在得失电子守恒条件下，将阴、阳极的电极反应式相加得到总反应式，正确。7．已知：25℃，NH3·H2O电离平衡常数Kb＝1.76×10－5。25℃，向1L0.1mol·L－1某一元酸HR溶液中逐渐通入氨气，若溶液温度和体积保持不变，所得混合溶液的pH与lgeq\f(cR－,cHR)变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．由图可推知：25℃、0.1mol·L－1NaR溶液的pH约为10B．当通入0.1molNH3时，所得溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)C．pH＝7时，所得溶液中：c(HR)＞c(R－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))D．pH＝10时，所得溶液中：c(R－)＞c(HR)，c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)答案B解析A项，由图可知，pH＝5时，lgeq\f(cR－,cHR)＝0，Ka＝eq\f(cR－·cH＋,cHR)＝c(H＋)＝1×10－5，所以25℃、0.1mol·L－1NaR溶液中，Kh＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(10－14,10－5)＝10－9，c(OH－)＝eq\r(Kh×cR－)≈eq\r(10－9×0.1)＝1×10－5mol·L－1，pH约为9，错误；B项，当通入0.1molNH3时，所得溶液中的溶质为－5，而HR的Ka＝1×10－5，故R－的水解程度较大，溶液显碱性，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(R－)＞c(OH－)＞c(H＋)，正确；C项，pH＝7时，由图可知，lgeq\f(cR－,cHR)＝2，则eq\f(cR－,cHR)＝102，所以c(R－)＞c(HR)，由电荷守恒可知c(R－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))，则所得溶液中c(R－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(HR)，错误；D项，pH＝10时，c(OH－)＝1×10－4mol·L－1，由NH3·H2O电离平衡常数Kb＝1.76×10－5，可以求出eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)＝eq\f(1.76×10－5,1×10－4)＜1，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＜c(NH3·H2O)，lgeq\f(cR－,cHR)＝5，即eq\f(cR－,cHR)＝105，所以c(R－)＞c(HR),错误。8．(2021·河北高三其他模拟)氯乙烯是制备塑料的重要中间体，可通过乙炔选择性催化加氢制备。已知：Ⅰ.C2H2(g)＋HCl(g)C2H3Cl(g)ΔH1＝－124.8kJ·mol－1Ⅱ.C2H2(g)＋2HCl(g)C2H4Cl2(g)ΔH2＝－179.3kJ·mol－1Ⅲ.C2H2(g)2C(s)＋H2(g)ΔH3＝－277.8kJ·mol－1Ⅳ.部分化学键的键能如表所示。化学键C—CC=CC—HC—ClH—Cl键能/(kJ·mol－1)347.7x413.4340.2431.8回答下列问题：(1)表中x＝________。(2)较低温度下乙炔选择性催化加氢过程只发生反应Ⅰ和Ⅱ。一定温度下，向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g)，发生反应Ⅰ和Ⅱ。实验测得反应前容器内压强为p0Pa,10min达到平衡时C2H3Cl(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。①0～10min内，反应的平均速率v(HCl)＝__________Pa·min－1(用分压表示，下同)。②C2H2(g)的平衡转化率为____________________。③反应Ⅰ的平衡常数Kp＝____________________Pa－1。(3)高温度下，会发生反应Ⅲ而形成积碳，其可能导致的后果为___________________________(答出一点即可)；不同压强下，向盛放催化剂的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g)发生反应，实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图1所示。pa、pb、pc由大到小的顺序为____________；随温度升高，三条曲线逐渐趋于重合的原因为___________________________。(4)结合试验和计算机模拟结果，有学者提出乙炔选择性催化加氢的反应历程，如图2所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，TS表示过渡态。下列说法正确的是________(填字母)。A．该历程中的最大能垒为97.8kJ·mol－1B．存在非极性键断裂和极性键形成C．选择不同催化剂，最大能垒不发生变化答案(1)615(2)①eq\f(p0－2p2,20)②(eq\f(p1－p2,p0)＋eq\f(1,2))×100%③eq\f(4p1,p2p0－2p1＋2p2)(3)积碳会降低催化剂的活性或选择性，导致氯乙烯产率下降pa>pb>pc反应Ⅲ前后气体分子数相等，高温下以反应Ⅲ为主(4)B解析(1)由盖斯定律，方程式Ⅱ－方程式Ⅰ得：HCl(g)＋C2H3Cl(g)C2H4Cl2(g)ΔH＝－54.5kJ·mol－1，代入键能公式ΔH＝(431.8＋x＋413.4×3＋340.2－347.7－413.4×4－340.2×2)kJ·mol－1＝－54.5kJ·mol－1，解得x＝615。(2)①恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g)，实验测得反应前容器内压强为p0Pa，则反应前p(HCl)＝eq\f(p0,2)Pa，v(HCl)＝eq\f(\f(p0,2)－p2Pa,10min)＝eq\f(p0－2p2,20)Pa·min－1。②C2H2(g)＋HCl(g)C2H3Cl(g)转化/Pap1p1p1C2H2(g)＋2HCl(g)C2H4Cl2(g)转化/Paeq\f(p0,4)－eq\f(p1,2)－eq\f(p2,2)eq\f(p0,2)－p1－p2eq\f(p0,4)－eq\f(p1,2)－eq\f(p2,2)则C2H2(g)的平衡转化率为eq\f(p1＋\f(p0,4)－\f(p1,2)－\f(p2,2),\f(p0,2))×100%＝(eq\f(p1－p2,p0)＋eq\f(1,2))×100%。③平衡时p(C2H2)＝[eq\f(p0,2)－(eq\f(p0,4)－eq\f(p1,2)－eq\f(p2,2)＋p1)]Pa＝(eq\f(p0,4)－eq\f(p1,2)＋eq\f(p2,2))Pa，p(C2H3Cl)＝p1Pa，p(HCl)＝p2Pa，Kp＝eq\f(pC2H3Cl,pC2H2·pHCl)＝eq\f(p1,\f(p0,4)－\f(p1,2)＋\f(p2,2)×p2)Pa－1＝eq\f(4p1,p2p0－2p1＋2p2)Pa－1。(3)高温度下，会发生反应Ⅲ而形成积碳，其可能导致的后果为积碳会降低催化剂的活性或选择性，导致氯乙烯产率下降；增大压强使平衡正向移动，乙炔转化率增大，压强越大，乙炔转化率越大，故pa>pb>pc；随温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都逆向移动，乙炔的转化率逐渐减小，当温度升到一定程度时，压强对乙炔转化率无影响，说明高温下以反应Ⅲ为主，因为反应Ⅲ反应前后气体分子数相等。(4)A项，该历程中的最大能垒为123.0kJ·mol－1，错误；B项，由图可知，存在非极性键断裂和极性键形成，正确；C项，选择不同催化剂，最大能垒发生变化，错误。B组(15分钟)1．(2021·江苏高三模拟)在抗击“新型冠状病毒”的过程中，大量防护和消毒用品投入使用。下列有关说法正确的是()A．聚丙烯为生产防护服的主要原料，属于合成材料B．ClO2泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒，二者消毒原理均是利用了其强氧化性C．保持空气湿度和适当降温或经常通风就可以防止病毒传播，所以室内无需专门消毒D．3月至今，国外疫情日趋严重，防疫物资异常紧张，普通民众用棉纺织品代替无纺布自制防护口罩，甚至口服消毒液等措施以防止病毒蔓延答案A解析A项，聚丙烯是丙烯加聚合成的高聚物，属于有机合成材料，正确；B项，ClO2具有强氧化性，能够使病毒蛋白质变性而失去生理活性，因而具有杀菌消毒作用，而酒精则是由于其使蛋白质脱水发生变性而消毒，错误；C项，保持空气湿度和适当降温或经常通风不能阻止病毒的传播，所以室内仍需要专门消毒，错误；D项，棉纺织品空隙大，具有很好的渗透性，不能阻止病毒渗透，因此不能代替无纺布防护口罩，消毒液不能口服只能外用，错误。2．NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A．100g质量分数为46%的乙醇溶液中，含O—H键的数目为7NAB．pH＝1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个H＋C．0.1molFe在足量氧气中燃烧，转移电子数为0.3NAD．1L0.1mol·L－1的NH4Cl溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)数目为0.1NA答案A解析A项中含水54g，为3mol，一个水分子中有两个O—H键，含乙醇46g，为1mol，一个乙醇分子中有一个O—H键，正确；C项中Fe在氧气中燃烧的产物为Fe3O4，转移电子数在0.2NA到0.3NA之间，错误。3．(2021·北京高三模拟)高分子P是一种聚酰胺纤维，广泛用于各种刹车片，合成路线如图所示，下列说法正确的是()A．化合物A的核磁共振氢谱有三组峰B．化合物B与乙二酸互为同系物C．化合物C的分子式为C6H10N2D．高分子P含有三种官能团答案D解析A项，由高分子P倒推，B为对苯二甲酸，A被氧化生成B，则A为对二甲苯，只有2种等效氢，所以核磁共振氢谱有两组峰，错误；B项，化合物B为对苯二甲酸，分子中含有苯环，乙二酸分子中不含苯环，二者结构不相似，且二者分子组成不相差若干个CH2原子团，不互为同系物，错误；C项，对硝基苯胺被还原为对苯二胺，则C为对苯二胺，分子式为C6H8N2，错误；D项，由高分子P的结构简式可知，分子中含有酰胺基、羧基、氨基三种官能团，正确。4．(2021·河北高三模拟)科研工作者研究出二氧化碳催化氢化制甲酸的反应过程如图所示(其中M为过渡金属，R表示烷基)。下列说法错误的是()A.是反应的中间产物B．二氧化碳催化氢化反应的原子利用率为100%C．反应过程中M的成键数目保持不变D．存在反应答案C解析A项，由图可知，生成后又参与反应，所以是反应的中间产物，正确；B项，由图可知，H2和CO2恰好完全转化为HCOOH，反应的原子利用率为100%，正确；C项，由图可知，反应过程中形成了三种含有M的物质，且成键数目不同，错误；D项，由图可知，该过程中包含CO和反应生成HCOOH和，正确。5．(2021·河北高三模拟)用下列装置进行实验，仪器选择正确且能达到实验目的的是()A．用甲装置测定Fe2＋的浓度B．用乙装置从碘的CCl4溶液中分离并回收CCl4C．用丙装置合成氨并检验氨的存在D．用丁装置进行铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气答案D解析A项，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，应该装在酸式滴定管中，不合题意；B项，蒸馏装置中温度计水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口处，乙装置不能实现蒸馏的目的，不合题意；C项，合成氨要在高温、高压、催化剂作用下，常温、常压、催化剂下获得的氨气非常少，且用干燥的pH试纸无法检验氨气，不合题意；D项，铁与水蒸气的反应为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2，故能用丁装置进行铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气，符合题意。6.某种固体消毒剂广泛用于游泳池消毒，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍。下列叙述错误的是()A．W和Z组成的化合物可以作灭火剂B．原子半径：W>X>YC．氧化物对应水化物的酸性：X>WD．该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构答案C解析A项，碳和氯组成的四氯化碳可以作灭火剂，正确；B项，同周期元素从左到右原子半径依次减小，原子半径：C>N>O，正确；C项，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3>H2CO3，选项中没有说明最高价，不能比较酸性，错误；D项，根据N、O、Cl的原子结构和该消毒剂中各原子的成键特点，该化合物中N、O、Cl都满足8电子稳定结构，正确。7．已知A转化为C和D分步进行：①A(g)B(g)＋2D(g)，②B(g)C(g)＋D(g)，其反应过程能量如图所示，下列说法正确的是()A．1molA(g)的能量低于1molB(g)的能量B．B(g)C(g)＋D(g)ΔH＝Ea4－Ea3C．断裂1molA(g)化学键吸收的热量小于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量D．反应过程中，由于Ea3<Ea1，反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累答案D解析A项，从图中可知1molA(g)的能量低于1molB(g)和2molD(g)的总能量，不能比较1molA(g)和1molB(g)的能量大小，错误；B项，从图中反应前后能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，B(g)C(g)＋D(g)为吸热反应，ΔH>0，故ΔH＝Ea3－Ea4，错误；C项，从图中可知，A转化为C和D为吸热反应，断裂1molA(g)化学键吸收的热量应大于形成1molC(g)和3molD(g)化学键所放出的热量，错误；D项，从反应过程的图像中可知，Ea3<Ea1，活化能越低，反应速率越快，故反应②速率大于反应①，气体B很难大量积累，正确。8．(2020·青岛一模)医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。回答下列问题：Ⅰ.工业上主要采用乙烯直接水合法制乙醇(CH2=CH2＋H2O→CH3CH2OH)。(1)在磷酸/硅藻土催化剂作用下，乙烯进行气相水合的反应机理大致如下：i．CH2=CH2＋H3O＋CH3CHeq\o\al(＋,2)＋H2Oii.CH3CHeq\o\al(＋,2)＋H2OCH3CH2OHeq\o\al(＋,2)iii.CH3CH2OHeq\o\al(＋,2)＋H2OCH3CH2OH＋H3O＋该过程能量变化如图所示。下列有关说法正确的是________(填字母)。a．该反应过程中i～iii步均释放能量b．第i步反应的活化能最大，决定总反应速率c．CH3CHeq\o\al(＋,2)和CH3CH2OHeq\o\al(＋,2)是反应的中间产物(2)已知：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正＝k正c(C2H4)·c(H2O)，v逆＝k逆c(C2H5OH)，其中k正、k逆为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是________(填字母)。a．k正增大，k逆减小 b．k正减小，k逆增大c．k正减小的倍数大于k逆 d．k正减小的倍数小于k逆Ⅱ.工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)。保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应，CO2的平衡转化率与温度、投料比m[eq\f(nH2,nCO2)]的关系如图所示。(1)投料比由大到小的顺序为________________。(2)若投料比m＝1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是________(填字母)。a．容器内气体密度不再变化b．容器内气体平均相对分子质量不再变化c．CO2的体积分数不再变化d．容器内eq\f(nH2,nCO2)不再变化e．断裂3NA个H—H键的同时生成1.5NA个水分子(3)若m3＝3，则A点温度下，该反应的平衡常数Kp的数值为________(Kp是以分压表示的平衡常数)；若其他条件不变，A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器，则平衡时CO2的转化率________50%(填“＞”“＜”或“＝”)。答案Ⅰ.(1)bc(2)dⅡ.(1)m3>m2>m1(2)ce(3)4.8×10－3MPa－4＜解析Ⅰ.(1)从能量图中分析可知，该反应过程的三步中，第i步吸热，第ii、iii步均释放能量，a错误；活化能越大，活化分子所占的百分数就越小，反应越慢，第i步反应的活化能最大，决定总反应速率，b正确；从题中三步反应可知，CH3CHeq\o\al(＋,2)和CH3CH2OHeq\o\al(＋,2)是反应的中间产物，c正确。(2)若其他条件不变时，降低温度，正、逆反应速率均减小，而浓度在降温瞬间是不变的，所以k正、k逆均减小，再根据能量图，C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)中反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，降低温度，平衡正移，逆反应速率减小的更多，即k正减小的倍数小于k逆，d合理。Ⅱ.(1)投料比m[eq\f(nH2,nCO2)]越大，根据反应2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)，在相同温度时，相当