選擇題突破7大單元2025年高考總復習優(yōu)化設(shè)計二輪專題化學H課后習題含答案

選擇題突破7大單元2025年高考總復習優(yōu)化設(shè)計二輪專題化學H課后習題含答案選擇題突破七(分值:39分)學生用書P223(選擇題每小題3分)題組一陌生有機化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)1.(2024·湖南長沙?？?某藥物中間體R的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是()A.R屬于芳香烴B.R分子含1個手性碳原子C.R分子中所有碳原子可能共平面D.R能發(fā)生加成、取代反應答案:D解析:R分子中除含碳、氫元素外,還含有氧元素,且沒有苯環(huán),所以不屬于芳香烴,故A錯誤;連4個不同原子或原子團的碳原子稱為手性碳原子,R分子不含手性碳原子,故B錯誤;R分子中含一個飽和碳原子,此碳原子采取sp3雜化,四面體結(jié)構(gòu),所以所有碳原子不可能共平面,故C錯誤;R分子中具有碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應,具有羥基和羧基,能發(fā)生取代反應,故D正確。2.奧司他韋是一種口服活性流感病毒神經(jīng)氨酸酶抑制劑,分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A.該分子含有4種官能團B.與互為同系物C.分子式為C16H28N2O4D.該分子可發(fā)生取代、加成、消去、氧化反應答案:C解析:由圖中結(jié)構(gòu)可以看出該分子有醚鍵、酯基、酰胺基、氨基、碳碳雙鍵5種官能團,A錯誤;題中兩種有機物中官能團種類不同,不是同系物,B錯誤;由題中結(jié)構(gòu)可以得到分子式為C16H28N2O4,C正確;該分子含有酯基、酰胺基、氨基、碳碳雙鍵,可發(fā)生取代、加成、氧化反應,不能發(fā)生消去反應,D錯誤。3.(2024·遼寧葫蘆島一模)化合物Y是合成丹參醇的中間體,其合成路線如下:下列說法正確的是()A.X分子中含手性碳原子B.X轉(zhuǎn)化為Y的過程中與CH3MgBr反應生成C.Y與Br2以物質(zhì)的量1∶1發(fā)生加成反應時可得2種產(chǎn)物D.X、Y可用酸性KMnO4溶液進行鑒別答案:B解析:X分子中不含手性碳原子,A錯誤;X轉(zhuǎn)化為Y的過程中與CH3MgBr反應生成,B正確;Y與Br2以物質(zhì)的量1∶1發(fā)生1,2-加成反應時可得2種產(chǎn)物,發(fā)生1,4-加成反應時可得產(chǎn)物,故Y與Br2以物質(zhì)的量1∶1發(fā)生加成反應時可得3種產(chǎn)物,C錯誤;X、Y均含有碳碳雙鍵,均能使酸性KMnO4溶液褪色,不可用酸性KMnO4溶液進行鑒別,D錯誤。題組二有機物官能團及反應類型4.(2024·湖南臨考模擬)性能優(yōu)良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如圖反應制備。下列說法不正確的是()A.異山梨醇中含有2個手性碳原子B.反應式中化合物X為甲醇C.聚碳酸異山梨醇酯在堿性條件下可發(fā)生降解D.聚碳酸異山梨醇酯的重復單元中有兩種官能團答案:A解析:異山梨醇分子中含有4個手性碳原子,A錯誤;反應過程中,異山梨醇提供的一個羥基氫原子與碳酸二甲酯提供的一個甲氧基結(jié)合生成甲醇,故化合物X為甲醇,B正確;該高分子材料中含有酯基,在堿性條件下可以降解,C正確;聚碳酸異山梨醇酯的重復單元中有2種官能團,即酯基和醚鍵,D正確。5.(2024·河南新鄉(xiāng)二模)一種抗胃潰瘍劑M的結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列有關(guān)說法正確的是()A.M含有的含氧官能團有2種B.1molM發(fā)生加成反應最多能消耗2molBr2C.1個M分子中含1個手性碳原子D.M能發(fā)生氧化反應、取代反應答案:D解析:M含有的含氧官能團有3種,羰基、羧基、醚鍵,A錯誤;M含有3個碳碳雙鍵,1molM最多能與3mol溴單質(zhì)發(fā)生加成反應,B錯誤;手性碳原子是連有四個不同基團的碳原子,M分子中不含手性碳原子,C錯誤;M含有碳碳雙鍵,能發(fā)生氧化反應,含有羧基,能發(fā)生取代反應,D正確。6.(2024·湖南岳陽一模)增塑劑DCHP可由鄰苯二甲酸酐與環(huán)己醇反應制得,下列說法正確的是()A.鄰苯二甲酸酐的二氯代物有4種B.環(huán)己醇分子中的所有原子可能共面C.DCHP能發(fā)生加成反應、取代反應、消去反應D.1molDCHP與氫氧化鈉溶液反應,最多可消耗4molNaOH答案:A解析:鄰苯二甲酸酐的二氯代物可采用“定一移一”的方法判斷,有4種,A正確;環(huán)己醇分子中的C原子是飽和碳原子,所以H原子不可能與C原子共面,B錯誤;DCHP中含有苯環(huán)、酯基,能發(fā)生加成反應、取代反應,但不能發(fā)生消去反應,C錯誤;1個DCHP中含有2個酯基,所以1molDCHP最多可與2molNaOH反應,D錯誤。題組三陌生有機化合物的空間結(jié)構(gòu)及分析7.下列關(guān)于有機物分子中原子共線、共面問題的說法正確的是()A.分子中至少有6個碳原子共直線B.分子中最多有5個原子共直線C.分子中所有碳原子不能位于同一平面D.四苯乙烯()分子中所有碳原子可能位于同一平面答案:D解析:A項,分子中含有1個碳碳三鍵,為直線形結(jié)構(gòu),分子中有4個碳原子共直線,錯誤;B項,—CH2—中碳原子為飽和碳原子,因此該分子中最多有4個原子共直線,錯誤;C項,分子中含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、酯基,通過箭頭所示單鍵的旋轉(zhuǎn),可使所有碳原子位于同一平面,錯誤;D項,四苯乙烯分子中含有4個苯環(huán)和1個碳碳雙鍵,均為平面形結(jié)構(gòu),則該分子中所有碳原子可能位于同一平面,正確。8.一種合成中間體Z可通過如下轉(zhuǎn)化得到。+下列有關(guān)X、Y、Z的說法正確的是()A.1molX中含有2mol碳氧π鍵B.X、Y均能與銀氨溶液反應C.X分子中所有原子一定在同一平面D.Z與足量H2加成后的產(chǎn)物分子中含3個手性碳原子答案:D解析:A項,雙鍵中含有1個π鍵,則由結(jié)構(gòu)簡式可知,1molX中含有1mol碳氧π鍵,錯誤;B項,由結(jié)構(gòu)簡式可知,Y分子中不含醛基,不能與銀氨溶液反應,錯誤;C項,苯環(huán)和醛基為平面結(jié)構(gòu),由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以X分子中所有原子可能在同一平面,錯誤;D項,由結(jié)構(gòu)簡式可知,一定條件下Z分子與足量氫氣發(fā)生加成反應生成,該分子中含有3個手性碳原子,正確。9.(2024·湖南長郡中學三模)藥物來曲唑的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列關(guān)于來曲唑的敘述正確的是()A.分子式為C17H9N5B.分子中碳原子的雜化軌道類型有sp、sp2、sp3C.分子中所有的碳原子可能共面D.1mol該分子最多可以和8molH2加成答案:B解析:分子式為C17H11N5,A錯誤;苯環(huán)中碳原子的雜化軌道類型為sp2,—CN中碳原子的雜化軌道類型為sp,中間碳原子為飽和碳原子,雜化軌道類型為sp3,B正確;分子中的中間碳原子為飽和碳原子,所有的碳原子不可能共面,C錯誤;1mol該分子含2mol苯環(huán)、2mol碳氮雙鍵、2mol碳氮三鍵,最多可以和12molH2加成,D錯誤。題組四同分異構(gòu)體及判斷10.(2024·江西南昌一模)有機物M()是合成某種水稻除草劑的中間體。下列說法正確的是()A.有機物M分子中有一個手性碳原子B.有機物M的一氯代物有5種C.有機物M中的C有sp、sp2、sp3三種雜化方式D.1mol有機物M最多和3molH2發(fā)生加成反應答案:B解析:有機物M分子中沒有手性碳原子,A錯誤;有機物M有5種環(huán)境的H原子,一氯代物有5種,故B正確;有機物M中含有苯環(huán)、羰基和甲基,C有sp2、sp3兩種雜化方式,C錯誤;有機物M中苯環(huán)和羰基都可以和氫氣發(fā)生加成反應,1mol有機物M最多和5molH2發(fā)生加成反應,D錯誤。11.(2024·河北邯鄲一模)1908年意大利化學家Ciamician發(fā)現(xiàn),當物質(zhì)M暴露于陽光下一年后,會產(chǎn)生物質(zhì)N,該反應為下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.M和N互為同分異構(gòu)體B.N中有3個手性碳原子C.M與H2的加成產(chǎn)物還能發(fā)生消去反應D.M中所有碳原子不可能共平面答案:B解析:M和N的分子式均為C10H14O,互為同分異構(gòu)體,A正確;N中有4個手性碳原子,B錯誤;M與H2加成后生成—OH,可發(fā)生消去反應,C正確;如圖,M中該C與其所連接的三個C不可能共平面,D正確。12.(2024·山東淄博高三期中)以秸稈為原料合成PEF樹脂的路線如圖所示。下列說法正確的是()A.異構(gòu)化時,官能團由羰基變?yōu)槿┗鵅.PEF樹脂可降解,單體a為乙二醇C.5-HMF和FDCA中所有碳原子不可能共平面D.5-HMF的同分異構(gòu)體中含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有2種答案:B解析:葡萄糖含有醛基,果糖沒有,異構(gòu)化時,官能團由醛基變?yōu)轸驶?A錯誤;PEF樹脂由FDCA和乙二醇縮聚而成,可降解,單體a為乙二醇,B正確;碳碳雙鍵上直接相連的原子共面,5-HMF和FDCA中所有碳原子可能共平面,C錯誤;5-HMF的同分異構(gòu)體中屬于酚的有、和3種,除此之外還有其他結(jié)構(gòu),D錯誤。13.(2024·湖南岳陽?？?合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反應制備。下列說法正確的是()A.p=2n,化合物X為乙醇B.化合物F分子中最多有8個原子共平面C.1molG與足量NaOH溶液反應,理論上最多可消耗2nmolNaOHD.該合成反應為縮聚反應,且化合物E易形成分子內(nèi)氫鍵答案:C解析:鏈的兩端都留了一個發(fā)生縮聚的官能團,故p=2n-1,A錯誤;單鍵可以旋轉(zhuǎn),甲基上的三個氫原子最多可以有一個與分子共面,化合物F分子中最多有10個原子共平面,B錯誤;1molG水解會生成nmolH2CO3,與足量NaOH溶液反應,理論上最多可消耗2nmolNaOH,C正確;化合物E分子中兩個羥基間隔較遠,不能形成分子內(nèi)氫鍵,易形成分子間氫鍵,D錯誤。選擇題突破八(分值:27分)學生用書P229(選擇題每小題3分)1.(2024·廣東汕頭一模)一定溫度下,利用測壓法在剛性反應器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應:A(g)B(g)+2C(g)。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示:t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列說法不正確的是()A.100~150min,消耗A的平均速率為0.006kPa·min-1B.其他條件不變,420min時向剛性容器中再充入少量A,反應速率比420min時大C.推測x為18.1D.升高體系溫度,不一定能加快反應速率答案:B解析:反應A(g)B(g)+2C(g),反應前后氣體壓強變化和生成C的量成正比,同時A的變化為變化量的一半,用壓強代表濃度,則100~150min體系壓強變化=13.9kPa-13.3kPa=0.6kPa,消耗A的平均速率=12×0.6kPa150min-100min=0.006kPa·min-1,故A正確;0~100min,壓強變化為1.2kPa,150~250min,壓強變化為1.2kPa,則100~500min,體系壓強變化1.2×4kPa=4.8kPa,則500min時,體系壓強=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正確;由C項分析可知,隨著反應的進行,A的物質(zhì)的量減少,但反應速率不變,所以,其他條件不變,420min時向剛性容器中再充入少量A,反應速率與420min時相等,故B錯誤;反應在催化劑表面反應,升高體系溫度,2.(2024·湖南郴州一模)由于水氧化反應包含多個電子/質(zhì)子轉(zhuǎn)移,而且其動力學過程緩慢,因此,目前其仍是太陽能驅(qū)動人工光合系統(tǒng)的瓶頸,水氧化催化機理如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.鈷元素價層電子排布式為3d74s2B.該機理總反應式為2H2OO2↑+4H++4e-C.在轉(zhuǎn)化過程中Co的化合價沒有發(fā)生變化D.催化劑能降低反應的活化能答案:C解析:根據(jù)價層電子排布規(guī)則可得鈷元素價層電子排布式為3d74s2,A正確;由圖可得該機理總反應式為2H2OO2↑+4H++4e-,B正確;在轉(zhuǎn)化過程中Co的化合價發(fā)生變化,C錯誤;催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,D正確。3.(2024·北京豐臺一模)過渡金屬氧化物離子(以MO+表示)在烴類的選擇性氧化等方面應用廣泛。MO+與CH4反應的過程如下圖所示。下列說法不正確的是()A.反應速率:步驟Ⅰ<步驟ⅡB.CH3OH分子中,鍵角:H—C—H>H—O—CC.若MO+與CH3D反應,生成的氘代甲醇有2種D.CH4(g)+MO+(g)CH3OH(g)+M+(g)ΔH=E2+E4-E1-E3答案:D解析:步驟Ⅰ的活化能大于步驟Ⅱ,反應速率步驟Ⅰ更小,故A正確;O原子上有兩對孤對電子,排斥力較大,鍵角H—C—H>H—O—C,故B正確;根據(jù)反應機理可知,若MO+與CH3D反應,生成的氘代甲醇可能為CH3OD或CH2DOH,共兩種,故C正確;根據(jù)反應歷程能量變化圖所示,總反應的反應熱為E1-E2+E3-E4,故D錯誤。4.(2024·江西九江三模)綠水青山是構(gòu)建美麗中國的偉大構(gòu)想,以沸石籠為載體對NO進行催化的機理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.物質(zhì)A是N2和H2OB.Cu(NH3)2C.反應⑤中Cu(NH3)4D.反應過程中存在極性鍵與非極性鍵的斷裂和生成答案:B解析:根據(jù)圖示可知過程④+2NO+4NH3+2NH4+2Cu(NH3)42++A,由原子守恒可得物質(zhì)A是N2和H2O,故A正確;由反應過程可知,[(NH3)2Cu—O—O—Cu(NH3)2]2+、、和Cu(NH3)42+均是中間體,即反應過程中的中間體不止3種,故B錯誤;反應⑤為2Cu(NH3)42++2NO2Cu(NH3)2++2N2+2H2O+2NH4+,其中銅元素化合價降低、部分氮元素化合價升高,所以Cu(NH3)42+既是氧化劑又是還原劑,故C正確;反應過程①中斷裂O2中非極性鍵、反應過程⑤中生成氮氣,5.氮氧化物的排放是導致酸雨的原因。某研究小組利用反應探究NO的轉(zhuǎn)化:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0,向容積均為1L的兩個密閉容器中分別加入2molCO(g)和2molNO(g),探究絕熱恒容和恒溫恒容條件下壓強隨時間的變化曲線,如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.乙為恒溫恒容條件下發(fā)生的反應B.甲容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率為4C.反應平衡常數(shù):M<ND.甲容器壓強先增大的原因是反應放熱,產(chǎn)生的熱量使體系溫度升高,壓強增大答案:B解析:由圖可知,反應中甲容器的壓強大于乙容器,則甲為絕熱恒容條件下發(fā)生的反應、乙為恒溫恒容條件下發(fā)生的反應,故A正確;設(shè)恒溫恒容條件下發(fā)生的反應,平衡時生成氮氣的物質(zhì)的量為amol,由方程式可知,平衡時,混合氣體的總物質(zhì)的量為(4-a)mol,由氣體的壓強之比等于物質(zhì)的量之比可得:44-a=3p2.8p,解得a=415,則一氧化氮的轉(zhuǎn)化率為415mol×22mol=415,該反應為放熱反應,絕熱恒容條件下,反應溫度升高,平衡向逆反應方向移動,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小,則甲容器中一氧化氮的平衡轉(zhuǎn)化率小于415,故B錯誤;該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,絕熱恒容條件下,反應溫度升高,則M點反應溫度高于N點,平衡常數(shù)小于N點6.(2024·廣東佛山一模)密閉容器中,發(fā)生A(g)+B(g)2C(g)ΔH1和A(g)+B(g)D(g)ΔH2兩個競爭反應,反應歷程如圖所示。下列說法正確的是()A.增大壓強,物質(zhì)C的濃度不變B.升高溫度,平衡時體系內(nèi)D的濃度增大C.反應2C(g)D(g)ΔH=ΔH1+ΔH2D.加入催化劑Ⅱ更有利于D的生成答案:D解析:第2個反應為氣體體積減小的反應,增大壓強會使反應正向進行,導致A和B的濃度減小,從而導致第1個反應逆向進行,導致C的濃度減小,A錯誤;根據(jù)反應歷程可知,第2個反應為放熱反應,第1個反應為吸熱反應,升高溫度會使第2個反應向進行,使第1個反應正向進行,最終會導致D的濃度減小,B錯誤;根據(jù)蓋斯定律可得:2C(g)D(g)ΔH=ΔH2-ΔH1,C錯誤;催化劑Ⅱ能夠使第2個反應的活化能降得更低,故更有利于D的生成,D正確。7.(2022·廣東卷)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ?qū)Ψ磻猉2Y的影響,各物質(zhì)濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖,則()A.無催化劑時,反應不能進行B.與催化劑Ⅰ相比,Ⅱ使反應活化能更低C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D.使用催化劑Ⅰ時,0~2min內(nèi),v(X)=1.0mol·L-1·min-1答案:D解析:由題圖可知,無催化劑時,隨反應進行,生成物濃度也在增加,說明反應也在進行,故A錯誤;由圖可知,催化劑Ⅰ比催化劑Ⅱ催化效果好,說明催化劑Ⅰ使反應活化能更低,反應更快,故B錯誤;由圖可知,使用催化劑Ⅱ時,在0~2min內(nèi)Y的濃度變化了2.0mol·L-1,而a曲線表示的X的濃度變化了2.0mol·L-1,二者變化量之比不等于化學計量數(shù)之比,所以a曲線不表示使用催化劑Ⅱ時X濃度隨時間t的變化,故C錯誤;使用催化劑Ⅰ時,在0~2min內(nèi),Y的濃度變化了4.0mol·L-1,則v(Y)=Δc(Y)Δt=4.0mol·L-12min=2.0mol·L-1·min-1,v(X)=12v(Y)=12×2.0mol·L-1·8.(2024·湖南考前演練二)二甲醇是一種綠色能源,也是一種化工原料。在容積均為1L的容器Ⅰ、Ⅱ中分別充入1molCO2和3molH2,發(fā)生反應:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH。相對容器Ⅱ,容器Ⅰ僅改變溫度或壓強一個條件。兩個容器同時發(fā)生化學反應,CO2的轉(zhuǎn)化率與時間關(guān)系如圖,下列敘述正確的是()A.該反應中,產(chǎn)物總能量大于反應物總能量B.其他條件相同,壓強:容器Ⅰ>容器ⅡC.容器Ⅱ中:6min內(nèi)H2平均速率為0.2mol·L-1·min-1D.容器Ⅰ條件下,平衡常數(shù)K為27答案:C解析:根據(jù)圖像可知,容器Ⅰ先達到平衡,說明容器Ⅰ反應速率大于容器Ⅱ,則容器Ⅰ改變的條件可能是升高溫度或增大壓強。同時從圖中還可知平衡時容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率更高,說明容器Ⅰ改變的條件相對于容器Ⅱ而言促使反應平衡逆向移動,若為升高溫度,則反應的化學平衡逆向移動,正反應為放熱反應。若為增大壓強,反應的化學平衡正向移動,則Ⅰ中CO2的轉(zhuǎn)化率應該大于Ⅱ,故不可能是增大壓強,因此Ⅰ改變的條件是升高溫度。根據(jù)以上分析可知反應為放熱反應,則產(chǎn)物總能量小于反應物總能量,故A項錯誤;若其他條件相同,容器Ⅰ比容器Ⅱ先達到平衡狀態(tài),且正反應是體積減小的,因此改變的條件是溫度,故溫度:容器Ⅰ>容器Ⅱ,故B項錯誤;容器Ⅱ中0~6min內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率為40%,即反應消耗CO2的物質(zhì)的量為1mol×40%=0.4mol,H2消耗1.2mol,則H2平均速率為1.2mol1L6min=0.2mol·L-1·min-1,故C項正確;容器Ⅰ條件下,4min時達到平衡狀態(tài)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)初始量(mol·L-1) 1 3 0 0轉(zhuǎn)化量(mol·L-1) 0.5 1.5 0.25 0.75平衡量(mol·L-1) 0.5 1.5 0.25 0.75平衡常數(shù)K=c(CH3OCH39.(2024·湖南卷)恒壓下,向某密閉容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),發(fā)生如下反應。主反應:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g)ΔH1副反應:CH3OH(g)+CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)+H2O(g)ΔH2在不同溫度下,反應達到平衡時,測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分數(shù)δ[δ(CH3COOH)=n(CHA.投料比x代表nB.曲線c代表乙酸的分布分數(shù)C.ΔH1<0,ΔH2>0D.L、M、N三點的平衡常數(shù):K(L)=K(M)>K(N)答案:D解析:題干明確指出,圖中曲線表示的是兩種含碳產(chǎn)物的分布分數(shù),即分別為δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),若投料比x代表n(CH3OH)n(CO),x越大,CH3OH的量越多,則主、副反應正向移動的程度均增大,生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3的分布分數(shù)越高,則曲線a或曲線b表示CH3COOCH3分布分數(shù),曲線c或曲線d表示CH3COOH分布分數(shù),而實際反應過程應以主反應為主,δ(CH3COOH)應大于δ(CH3COOCH3),故如此假設(shè)錯誤,則投料比x應代表n(CO)n(CH3OH),曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH)分布分數(shù),曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3)分布分數(shù),據(jù)此作答。根據(jù)上述分析可知,投料比x代表n(CO)n(CH3OH),曲線c代表CH3COOCH3分布分數(shù),A、B項錯誤。根據(jù)分析可知,曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH)分布分數(shù),當同一投料比時,觀察圖像可知T2時δ(CH3COOH)大于T1時δ(CH3COOH),而T2>T1,可知溫度越高δ(CH3COOH)越大,說明溫度升高主反應的平衡正向移動,ΔH1>0;曲線c或曲線d表示δ(CH3COOCH3)分布分數(shù),當同一投料比時,觀察可知T1時δ(CH3COOCH3)大于T2時δ(CH3COOCH3),而T2>T1,可知溫度越高δ(CH3COOCH3)越小,說明溫度升高副反應的平衡逆向移動,ΔH2<0,C選擇題突破九A組基礎(chǔ)鞏固練(分值:30分)學生用書P231(選擇題每小題3分)題組一新型化學電源1.“軟電池”采用薄層紙片作為載體和傳導體,在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳。電池總反應式為Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnOOH。下列說法不正確的是()A.該電池中Zn為負極,MnO2為正極B.該電池的正極反應式為MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-C.電池工作時水分子和OH-都能通過薄層紙片D.導電時外電路電子由Zn流向MnO2,內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn答案:D解析:反應中Zn被氧化,應為原電池的負極,MnO2被還原,應為原電池的正極,A正確;MnO2被還原,應為原電池的正極,電極反應式為MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-,B正確;電池工作時OH-向負極移動,C正確;放電時外電路電子由Zn流向MnO2,內(nèi)電路由離子的定向移動形成閉合電路,D錯誤。2.(2024·上海卷)關(guān)于下述電化學反應過程,描述正確的是()A.該裝置實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學能B.電極b是負極C.電子從電極a經(jīng)過負載到電極b再經(jīng)過水體回到電極aD.每1mol(CH2O)n參與反應時,轉(zhuǎn)移4mol電子答案:B解析:本題為自發(fā)的氧化還原反應,故為原電池,原電池是一個由化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項錯誤;電極a上NO3-化合價降低,發(fā)生還原反應為正極,電極b上碳元素化合價升高發(fā)生氧化反應,為原電池的負極,B項正確;電子在外電路中由負極流向正極,電子不進入水體,C項錯誤;1mol(CH2O)n被氧化后得到nmolCO2,可知轉(zhuǎn)移4nmole-3.(2024·湖南長郡中學一模)利用原電池原理,光催化CO2可制備甲烷,其原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.H+由b區(qū)向a區(qū)移動B.該原理總過程涉及了極性鍵的斷裂和形成C.a區(qū)的電極反應式為8H++CO2+8e-CH4+2H2OD.標準狀況下,每轉(zhuǎn)移4mol電子,生成11.2L氣體答案:D解析:根據(jù)圖中可知,在a區(qū)中CO2得到電子生成CH4,C元素化合價降低,發(fā)生還原反應,因此a為正極,在b區(qū)H2O失去電子生成O2,生成的H+移動到a區(qū),O元素化合價升高,發(fā)生氧化反應,因此b為負極,據(jù)此作答。根據(jù)分析可知,圖中b區(qū)H2O失電子生成O2,生成的H+移動到a區(qū),故A正確;該過程中H2O失電子生成O2,為極性鍵的斷裂,生成CH4,為極性鍵的形成,故B正確;a為正極,CO2得到電子生成CH4,b區(qū)生成的H+移動到a區(qū),反應為8H++CO2+8e-CH4+2H2O,故C正確;標準狀況下,每轉(zhuǎn)移4mol電子,a區(qū)反應為8H++CO2+8e-CH4+2H2O,計算可得生成0.5molCH4即11.2LCH4,b區(qū)反應為2H2O-4e-O2↑+4H+,計算可得生成1molO2即22.4LO2,共生成33.6L氣體,故D錯誤。4.(2024·湖南師大附中三模)鋅-空氣電池具有能量密度高、成本低、易組裝等優(yōu)勢。某鋅-空氣堿性電池示意圖如下,下列說法錯誤的是()A.放電時,甲極的電勢比乙極高B.放電時,負極反應:Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-C.充電時當有1molOH-通過中間隔膜時,理論上甲極釋放出5.6LO2D.該電池是一種對環(huán)境友好的二次電池答案:C解析:鋅失去電子,乙電極是負極,甲電極是正極,氧氣得到電子,結(jié)合原電池工作原理分析解答。從題圖示外電路電子轉(zhuǎn)移方向可以判斷,甲為正極、乙為負極,故放電時甲的電勢比乙高,A正確;從圖示中可以看出負極的反應是Zn和從正極室過來的OH-反應生成[Zn(OH)4]2-:Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,B正確;沒有指明溫度和壓強,不能計算生成氣體的體積,C錯誤;從圖示中離子移動方向可知,該電池是二次電池,可以充電放電,使用過程中不產(chǎn)生污染和廢棄物,同時可以通過更換鋅和空氣電極來實現(xiàn)重復利用,D正確。題組二金屬腐蝕與防護5.(2023·湖南長郡九校聯(lián)考二模)某同學利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護,下列說法不正確的是()A.③區(qū)電極電勢Cu高于FeB.①區(qū)Fe電極和③區(qū)Fe電極的電極反應均為Fe-2e-Fe2+C.②區(qū)Zn電極和④區(qū)Cu電極的電極反應均為2H2O+2e-H2↑+2OH-D.②區(qū)Fe電極和④區(qū)Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液,均會出現(xiàn)藍色沉淀答案:B解析:由圖可知,①區(qū)和③區(qū)為原電池,②區(qū)和④區(qū)構(gòu)成電解池,①區(qū)中鋅為負極、鐵為正極,③區(qū)中鐵為負極、銅為正極,②區(qū)中與直流電源正極相連的鐵為電解池的陽極、鋅為陰極,④區(qū)中與直流電源正極相連的鐵為電解池的陽極、銅為陰極。由分析可知,③區(qū)中鐵為負極、銅為正極,則③區(qū)電極電勢正極銅高于負極鐵,故A正確;由分析可知,①區(qū)中鐵為正極,氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子,電極反應式為O2+4e-+2H2O4OH-,故B錯誤;由分析可知,②區(qū)鋅電極和④區(qū)銅電極均為電解池的陰極,電極反應式均為2H2O+2e-H2↑+2OH-,故C正確;由分析可知,②區(qū)鐵電極和④區(qū)鐵電極均為電解池的陽極,電極反應式均為Fe-2e-Fe2+,放電生成的亞鐵離子均能與鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,故D正確。6.鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),研究鋼鐵的防腐有著重要的意義。某課題組進行如下實驗:實驗裝置5min時現(xiàn)象25min時現(xiàn)象Ⅰ鐵釘表面及周邊未見明顯變化鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)域,有少量紅棕色鐵銹生成Ⅱ鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域,未見藍色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化下列說法正確的是()A.實驗Ⅱ中正極的電極反應式為4H++O2+4e-2H2OB.實驗Ⅱ中5min時出現(xiàn)紅色區(qū)域,說明鐵釘腐蝕速率比Ⅰ快C.由K3[Fe(CN)6]的陰離子配位數(shù)可推出其空間結(jié)構(gòu)為正六邊形D.若將Ⅱ中Zn片換成Cu片,推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色,鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色答案:D解析:實驗Ⅰ中鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)域,有少量紅棕色鐵銹生成說明鐵作原電池的負極,鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕被損耗,實驗Ⅱ中鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化說明鋅作原電池的負極被損耗,鐵作正極被保護,使鐵的腐蝕速率比實驗Ⅰ慢。由分析可知,實驗Ⅱ中鐵為原電池的正極,水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子,電極反應式為2H2O+O2+4e-4OH-,A錯誤;由分析可知,實驗Ⅱ中鋅作原電池的負極被損耗,鐵作正極被保護,使鐵的腐蝕速率比實驗Ⅰ慢,B錯誤;由鐵氰化鉀的陰離子配位數(shù)為6可知,配離子的空間結(jié)構(gòu)為正八邊形,C錯誤;若將Ⅱ中鋅片換成銅片,金屬性強于銅的鐵為原電池的負極,失去電子發(fā)生氧化反應生成的亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,銅為正極,在水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧根離子使溶液變?yōu)榧t色,D正確。題組三電解原理及應用7.(2023·北京卷)回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2,實驗原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A.廢氣中SO2排放到大氣中會形成酸雨B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCO3-的水解程度大于HCC.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2D.裝置b中的總反應為SO32-+CO2+H2O答案:C解析:SO2是酸性氧化物,廢氣中SO2排放到空氣中會形成硫酸型酸雨,A正確;裝置a中溶液的溶質(zhì)為NaHCO3,溶液顯堿性,說明HCO3-的水解程度大于電離程度,B正確;裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體,CO2與NaHCO3溶液不反應,不能吸收CO2,C錯誤;由電解池陰極和陽極反應式可知,裝置b中總反應為SO32-+CO2+H2O8.(2024·湖南考前演練二)KIO3是碘鹽的添加劑,常采用電解KI制備KIO3,裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.銅極為陰極,產(chǎn)生還原性氣體B.原料室中OH-向石墨極遷移,K+向銅極遷移C.石墨極反應式為I-+6OH--6e-IO3-+3H2D.若電路上轉(zhuǎn)移0.6mol電子,理論上原料室溶液減少10.2g答案:D解析:電解KI制備KIO3,則I的化合價從-1價升高到+5價,發(fā)生氧化反應,則石墨電極為陽極,銅電極為陰極,發(fā)生還原反應。根據(jù)以上分析得知,銅極為陰極,發(fā)生還原反應,電極反應式為6H2O+6e-3H2↑+6OH-,故A項正確;原料室中OH-向陽極(石墨電極)遷移,K+向陰極(銅極)遷移,故B項正確;石墨極發(fā)生氧化反應,電極反應式為I-+6OH--6e-IO3-+3H2O,故C項正確;若電路上轉(zhuǎn)移0.6mol電子時,理論上原料室溶液減少的質(zhì)量為0.6mol×39g·mol-1+0.6mol×17g·mol-1=33.6g,故D項錯誤。9.(2024·四川成都一模)我國科學家報道了機理如圖所示的電化學過程。下列說法正確的是()A.Ni-YSZ電極為負極,發(fā)生氧化反應B.Ni電極上的電極反應式為3CO2+4e-C+2CO3C.理論上,每有1molCO2與O2-結(jié)合,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NAD.該過程是將甲烷轉(zhuǎn)化成了二氧化碳,比甲烷燃燒更高效地利用了甲烷的化學能答案:C解析:由圖可知,Ni-YSZ電極上CH4→CO2,C元素化合價升高,電極反應式為CH4+2O2--4e-CO2+2H2,為該電解池的陽極,發(fā)生氧化反應,A錯誤;Ni電極C元素化合價降低得電子,故Ni電極為陰極,電極反應式為CO32-+4e-C+3O2-,B錯誤;Ni電極上每轉(zhuǎn)移4mol電子會生成3molO2-,其中2molO2-用于參加陽極反應生成CO2,另外1molO2-與生成的CO2結(jié)合成CO32-,故理論上,每有1molCO2與O2-結(jié)合,電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA,C正確;該過程是利用電解的條件,將甲烷分解成碳和氫氣,是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程題組四交換膜在電化學中的應用10.(2024·湖南邵陽三模)退役鋰離子電池正極材料中有價金屬的回收利用,是解決新能源汽車產(chǎn)業(yè)環(huán)境污染和資源短缺的有效方法,也是該產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵?；厥者^程中產(chǎn)生的沉鋰后的母液中的溶質(zhì)主要是Na2SO4,可根據(jù)電化學原理采用雙極膜(BP)與離子交換膜(A、C)組合技術(shù)處理沉鋰后的母液,實現(xiàn)廢水的凈化和資源回收(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A.雙極膜(BP)可有效阻隔Na+和SO4B.陽極的電極反應為2H2O-4e-O2↑+4H+,陰極的電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-C.陽極與直流電源的正極相連,陽極上的電勢比陰極上的高D.當陽極上放出22.4L(標準狀況)氣體時,該裝置有2molH2SO4和4molNaOH生成答案:D解析:右側(cè)為電解池的陰極,電極反應式為2H2O+2e-H2↑+2OH-,左側(cè)為陽極,電極反應式為2H2O-4e-O2↑+4H+,硫酸鈉溶液中Na+經(jīng)過C離子交換膜右移,與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的OH-結(jié)合生成NaOH,所以C膜為陽離子交換膜,鹽室中SO42-經(jīng)過A離子交換膜移動,與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過來的H+結(jié)合生成硫酸,所以A膜為陰離子交換膜,據(jù)此分析解答。根據(jù)圖中Na+、SO42-移動方向可知,膜A為陰離子交換膜,膜C為陽離子交換膜,故A正確;陽極的電極反應為2H2O-4e-O2↑+4H+,陰極的電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-,故B正確;陽極與直流電源的正極相連,陽極上的電勢比陰極上的高,故C正確;當陽極上放出22.4L(標準狀況)氣體時,外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子,該裝置中有2個陰離子交換膜和2個陽離子交換膜,每個陰離子交換膜有2molSO42-通過,每個陽離子交換膜有4molNa+通過,即該裝置有4molH2SO4和8molNaOH選擇題突破九B組能力提升練(分值:24分)學生用書P233(選擇題每小題3分)1.(2024·山東臨沂一模)電解法制備Cu2O的裝置如圖所示,已知生成Cu2O的反應為Cu2Cl2+2OH-Cu2O+H2O+2Cl-,下列說法錯誤的是()A.鉑電極連接電源的負極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.銅電極反應為2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2D.制備7.2gCu2O,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少0.1g答案:D解析:由題意可知,銅電極為電解池的陽極,氯離子作用下,銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Cu2Cl2,鉑電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧根離子,放電生成的氫氧根離子通過陰離子交換膜進入陽極區(qū)。由分析可知,鉑電極為連接電源負極的陰極,A正確;由分析可知,電解池工作時,氫氧根離子通過陰離子交換膜進入陽極區(qū),B正確;由分析可知,銅電極為電解池的陽極,氯離子作用下,銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Cu2Cl2,電極反應式為2Cu-2e-+2Cl-Cu2Cl2,C正確;據(jù)分析,結(jié)合得失電子數(shù)目守恒可知,電解制備得到7.2g氧化亞銅時,陰極區(qū)溶液減少水的質(zhì)量為7.2g144g·mol-1×2×18g2.(2024·陜西渭南一模)用如圖1所示裝置及試劑進行鐵的電化學腐蝕實驗探究,測定具支錐形瓶中壓強(p)隨時間變化關(guān)系的曲線如圖2所示,下列說法錯誤的是()圖1圖2A.pH=2.0時,壓強增大是因為生成H2B.pH=4.0時,不發(fā)生析氫腐蝕,只發(fā)生吸氧腐蝕C.pH=6.0時,正極主要發(fā)生電極反應式為O2+4e-+4H+2H2OD.整個過程中,負極電極反應式為Fe-2e-Fe2+答案:B解析:鐵的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕和析氫腐蝕,pH=2.0時,壓強增大說明氣體量增多,是因為發(fā)生析氫腐蝕生成H2,A正確;pH=4.0時,壓強變化不大,說明既發(fā)生析氫腐蝕,又發(fā)生吸氧腐蝕,使得氣體的量變化不大,B錯誤;pH=6.0時,壓強變小,主要發(fā)生吸氧腐蝕,正極主要發(fā)生O2的還原反應,電極反應式為O2+4e-+4H+2H2O,C正確;整個過程中,鐵作負極,發(fā)生氧化反應,所以負極電極反應式為Fe-2e-Fe2+,D正確。3.(2024·安徽卷)我國學者研發(fā)出一種新型水系鋅電池,其示意圖如下。該電池分別以Zn-TCPP(局部結(jié)構(gòu)如標注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極,以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說法錯誤的是()A.標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵和配位鍵B.電池總反應為I3-+ZnZn2++3IC.充電時,陰極被還原的Zn2+主要來自Zn-TCPPD.放電時,消耗0.65gZn,理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子答案:C解析:由圖中信息可知標注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價鍵,還有由N提供孤電子對,Zn2+提供空軌道形成的配位鍵,A正確。由圖中信息可知,該新型水系鋅電池的負極是鋅,正極是超分子材料,放電時負極反應是Zn-2e-Zn2+,正極反應是I3-+e-3I-,則放電時電池總反應為I3-+ZnZn2++3I-;充電時的反應是其逆反應,B正確。充電時,陰極反應為Zn2++2e-Zn,被還原的Zn2+主要來自電解質(zhì)溶液,C錯誤。放電時,負極反應為Zn-2e-Zn2+,消耗0.65gZn(即0.01molZn)理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子,D正確。4.(2024·湖南長郡中學二模)利用下圖所示裝置可合成己二腈[NC(CH2)4CN]。充電時生成己二腈,放電時生成O2,其中a、b是互為反置的雙極膜,雙極膜中的H2O會解離出H+和OH-向兩極移動。下列說法錯誤的是()A.放電時,N極的電勢低于M極的電勢B.放電時,雙極膜中OH-向N極移動C.充電時,N極的電極反應式為2CH2CHCN+2e-+2H+NC(CH2)4CND.若充電時制得1molNC(CH2)4CN,則放電時需生成1molO2,才能使左室溶液恢復至初始狀態(tài)答案:D解析:放電時N極為負極,M極為正極,M極電勢高,A正確;放電時,雙極膜中OH-向負極N極移動,B正確;充電時陰極反應:2CH2CHCN+2e-+2H+NC(CH2)4CN,C正確;充電時制得1molNC(CH2)4CN,轉(zhuǎn)移2mol電子,有2molOH-移入左室,放電時負極反應:2H2O-4e-O2↑+4H+,放電時生成1molO2,轉(zhuǎn)移4mol電子,有4molH+移入左室,則不能使左室恢復至初始狀態(tài),D錯誤。5.(2024·福建泉州一模)最新研究發(fā)現(xiàn)一種“氯介導電化學pH變化”系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)海水的pH去除海水中CO2,電化學原理為Bi+3AgCl+H2OBiOCl+3Ag+2H++2Cl-,甲系統(tǒng)放電時的原理如圖所示,該裝置可實現(xiàn)充放電交替運行,達到節(jié)約成本的目的;堿化的海水繼續(xù)吸收空氣中的CO2可緩解溫室效應。下列說法正確的是()A.甲系統(tǒng)放電時,正極反應式為Ag++e-AgB.甲系統(tǒng)充電時,Bi電極附近溶液pH變大C.乙系統(tǒng)放電時,Ag極作負極D.乙系統(tǒng)充電時,若有3NA個電子通過則產(chǎn)生標準狀況下44.8LCO2答案:B解析:由圖結(jié)合總反應可知,放電時,甲中Bi極發(fā)生氧化反應為負極、氯化銀極發(fā)生還原反應為正極。甲系統(tǒng)放電時,氯化銀極發(fā)生還原反應為正極,正極反應式為AgCl+e-Ag+Cl-,A錯誤;甲系統(tǒng)充電時,則Bi電極為陰極,BiOCl發(fā)生還原反應:BiOCl+3e-+2H+Bi+Cl-+H2O,反應消耗氫離子,導致附近溶液pH變大,B正確;乙系統(tǒng)放電時,則甲系統(tǒng)充電,甲中氯化銀極為陽極,則與之相連的Ag極作正極,C錯誤;乙系統(tǒng)充電時,則甲系統(tǒng)放電,Bi極反應為Bi+Cl-+H2O-3e-BiOCl+2H+,若有3NA個電子通過,則生成2mol氫離子,2mol氫離子和碳酸根離子生成1mol二氧化碳、和碳酸氫根離子生成2mol二氧化碳,則產(chǎn)生標準狀況下CO2的體積小于44.8L,D錯誤。6.(2024·湖南雅禮中學三模)某同學查閱資料發(fā)現(xiàn)水銀電解法電解飽和食鹽水可以獲得金屬鈉汞齊(鈉汞合金),裝置圖和實驗現(xiàn)象記錄如下:接通電源,一段時間后,金屬汞表面有細微氣泡出現(xiàn),加大電壓電解足夠長時間后分離出其中的金屬Hg。取少量分離出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中,酚酞變紅且有無色氣體放出。有關(guān)該實驗的說法錯誤的是()A.Q溶液可以是NaOH溶液,作用是吸收尾氣B.玻璃管的作用是防止鐵絲暴露在NaCl溶液中,導致生成大量的H2而無法得到金屬NaC.鈉汞齊在有機合成中常用于氫化醛酮等羰基化合物,表現(xiàn)出鈉汞齊的強還原性D.出于安全角度考慮,進行該實驗時需要準備硫粉,并開啟實驗室上方排風扇答案:D解析:b為陽極,Cl-失電子生成Cl2,需用吸收液吸收,a為陰極,接通電源,一段時間后,金屬汞表面有細微氣泡出現(xiàn),該氣泡為H2,加大電壓電解足夠長時間后,Na+在陰極得到電子,生成Na,與Hg混合在一起,分離出其中的金屬Hg,取少量分離出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中,Na與H2O反應,生成H2和NaOH,酚酞變紅且有無色無味氣體放出。在b極,Cl-失電子生