高三化学二轮复习课时作业十三
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课时作业(十三)
1．(2023·山东青岛一模)某溴丁烷与乙醇反应的能量转化如图( “”表示过渡态)。下列说法错误的是( )
A．总反应为取代反应
B．该反应过程中C原子杂化方式有变化
C．加C2H5ONa可以加快该反应的反应速率
D．该过程正逆反应的决速步骤不同
C [A.该溴丁烷与乙醇反应的总反应为(CH3)3CBr＋CH3CH2OH―→(CH3)3COCH2CH3＋HBr，此反应类型为取代反应，A正确；B.(CH3)3CBr、CH3CH2OH中C原子的杂化方式为sp3杂化，(CH3)3C＋碳原子杂化方式为sp2杂化，B正确；C.反应物为(CH3)3CBr与CH3CH2OH，加入C2H5ONa，对反应物浓度与反应过程中的过渡态无任何影响，故不能影响反应速率，C错误；D.正逆反应的决速步骤由反应速率慢的步骤决定，故该过程正逆反应的决速步骤不同，D正确。]
2．(2023·山东泰安一模)乙炔(HC≡CH)能在Hg2＋催化下与水反应生成CH3CHO，反应历程及相对能垒如图所示。下列说法正确的是( )
A．过程①中，水分子中的氧原子向Hg2＋的空轨道提供孤对电子
B．本反应历程涉及的物质中，CH2===CHOH最稳定
C．HC≡CH转化为CH3CHO的过程涉及消去反应
D．其他条件不变时，更换其他催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的焓变
A [A.由图可知，过程①中H2O与Hg2＋形成配合物，水分子的氧原子具有孤对电子，可向Hg2＋的空轨道提供孤对电子形成配位键，A正确；B.图中CH2===CHOH的能量最高，故其稳定性最弱，B错误；C.由本反应历程图示知，HC≡CH转化为CH3CHO的过程反应中碳碳三键转化为醛基，没有涉及消去反应，C错误；D.催化剂改变反应历程，降低活化能，加快反应速率，但不能改变反应的焓变，D错误。]
3．(2023·湖北娄底二模)Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如下图所示：
下列关于活化历程的说法错误的是( )
A．决速步骤：中间体2→中间体3
B．总反应为Ni＋C2H6―→NiCH2＋CH4
C．Ni—H键的形成有利于氢原子的迁移
D．涉及非极性键的断裂和生成
D [中间体2→中间体3的步骤能量差值最大，活化能最大，速率慢为决速步，故A正确；由图像分析得到，总反应是Ni＋C2H6―→NiCH2＋CH4，故B正确；由题干信息得到，Ni可活化C2H6放出CH4，过渡态2得到Ni—H键的形成有利于氢原子的迁移，故C正确；反应过程涉及C—C键的断裂和C—H键的形成，涉及非极性键的断裂，不涉及非极性键的形成，故D错误。]
4．(2023·福建莆田五校联考)甲醇与SO3生成硫酸氢甲酯的反应为CH3OH(g)＋SO3(g)⇌CH3OSO3H(g)。在无水和有水条件下的部分反应历程如图所示，其“…”表示粒子间的静电作用，下列说法错误的是( )
A．a分子比c分子更稳定
B．水将反应的最高能垒由20.93 eV降为6.62 eV
C．有水条件下会降低总反应的焓变
D．d 到f转化的实质为质子转移
C [A.由题干图示可知，a分子具有的能量相对比c分子具有的能量低，能量越高物质的稳定性越差，故a分子比c分子更稳定，A正确；B.由题干图示可知，无水反应时的最高能垒为：19.59－(－1.34)＝20.93 eV，而有水反应时的最高能垒为：3.66－(－2.96)＝6.62eV，故水将反应的最高能垒由20.93 eV降为6.62 eV，B正确；C.由题干信息可知，H2O是总反应的催化剂，催化剂仅改变反应的活化能，并不改变反应的焓变，故有水条件下不会改变总反应的焓变，C错误；D.由题干图示可知，d 到f转化的实质为质子转移，该过程中断裂的化学键有CH3OH中的氢氧键、H2O中的氢氧键和SO3中的硫氧键，D正确。]
5．(2023·河南平顶山二模)某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热ΔH＝－620.9 kJ·mol－1。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是( )
A．ΔE＝306.6 kJ·mol－1
B．三个基元反应中只有③是放热反应
C．该化学反应的速率主要由反应②决定
D．该过程的总反应为2CO＋2NO===N2＋2CO2
D [图中ΔE＝248.3－(－620.9)＝869.2 kJ/mol，故A错误；由图可知，三个基元反应中，反应②和反应③的反应物总能量均大于生成物的总能量，均属于放热反应，故B错误；正反应活化能最大的是反应①，活化能越大反应速率越慢，整个反应由最慢的一步决定，则该化学反应的速率主要由反应①决定，故C错误；由始态和终态可知，该过程的总反应为2CO＋2NO===N2＋2CO2，故D正确。]
6．(2023·山东烟台模拟)稀碱条件下，由乙醛合成巴豆醛(CH3CH===CHCHO)的反应历程示意图如下。下列说法正确的是( )
A．苯甲醛也能发生类似反应
B．反应①的活化能大于反应②的活化能
C．反应中，OH－、H2O均为反应催化剂
D．由上述历程可知醛基αH的酸性强于醇羟基
D [A项，苯甲醛无αH，不能发生类似反应，故A错误；B项，反应①较快，反应②较慢，反应越慢活化能越大，故B错误；C项，由图中可知，OH－为反应的催化剂，H2O为反应的中间产物，故C错误；D项，由上述历程可知，CH3CHO可制得，故可知醛基αH的酸性强于醇羟基，故D正确。]
7．(2023·山东维坊一模)含铈(Ce)催化剂催化CO2与甲醇反应是CO2资源化利用的有效途径，该反应的催化循环原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．物质A为CH3OH
B．反应过程涉及的物质中碳原子的杂化方式有3种
C．反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D．反应的总方程式为2CH3OH＋CO2――→催化剂 ＋H2O
C [A.反应①发生取代反应，A为CH3OH，A正确；B.CO2中C为sp杂化，中C为sp2杂化，甲醇中C为sp3杂化，有3种杂化方式，B正确；C.反应过程中断裂的化学键只有极性键，没有非极性键，C错误；D.由题图分析可知，反应物为CH3OH和CO2，生成物为和H2O，则反应的总化学方程式为2CH3OH＋CO2――→催化剂 ＋H2O，D正确。]
8．(2023·河南信阳二质检)我国科研工作者研发的一种在较低温度下有机物DMO转化为EG的反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．Cu纳米颗粒具有比表面积大、表面活性高等特点，能显著提高催化活性
B．反应过程中断裂的化学键只有H—H、C==O
C．EG与甘油含有相同官能团但不互为同系物
D．可用金属钠区别EG与DMO
B [Cu纳米颗粒具有比表面积大、表面活性高等特点，能增加反应物接触面积，显著提高催化活性，A正确；由图可知，反应过程中断裂的化学键有H—H、C==O、C—O等，B错误；EG是乙二醇(HOCH2CH2OH)，与甘油含有相同官能团(—OH)，但羟基数目不同，不互为同系物，C正确；EG(乙二醇)与金属钠反应生成氢气，DMO(草酸二甲酯)与金属钠不反应，故可用金属钠区别EG(乙二醇)与DMO(草酸二甲酯)，D正确。]
9．(2023· 深圳龙岗模拟)汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)＋CO(g)⇌NO(g)＋CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应过程可将有毒气体转变成无毒气体 B．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
C．升高温度，可以提高NO2的平衡转化率
D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
D [A.生成物NO仍然有毒，故A错误；B.使用催化剂不能改变反应放出的热量，故B错误；C.由图可知，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率降低，故C错误；D.由图可知，反应物和生成物的能量都低于活化络合物(过渡状态)的能量，则反应物或生成物转化为活化络合物均需要吸收能量，故D正确。]
10．(2023·山东烟台、德州、滨州联考改编)科研人员通过控制光沉积的方法构建复合材料光催化剂，以Fe2＋和Fe3＋渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化分离的人工光合体系，其反应机理如图。下列说法正确的是( )
A．a的价电子排布式：3d5
B．体系中能量转化形式：电能→化学能
C．体系中总反应的活化能：Ea正＜Ea逆
D．理论上每消耗18 g水生成46 g HCOOH
D [由图可知，左侧水发生氧化反应生成氧气，则b生成a的反应为还原，ab分别为亚铁离子、铁离子。A.由分析可知，a为亚铁离子，是铁原子失去2个电子后形成的，价电子排布式：3d6，A错误；B.由图可知，体系中能量转化形式：光能→化学能，B错误；C.体系中总反应为水和二氧化碳生成氧气和甲酸，反应为吸热反应，则活化能：Ea正>Ea逆，C错误；D.二氧化碳转化为甲酸，碳元素化合价由＋4变为－2，根据电子守恒可知，H2O～2e－～HCOOH，理论上每消耗18 g水(1 mol)生成46 g HCOOH(1 mol)，D正确。]
