文档文本内容
专题06 反应原理综合题 有机推断题
考点概览
题型一 反应原理综合题
题型二 有机推断题
反应原理综合题
1．(24-25·安徽省蚌埠市·二模)制备二甲醚
的方法之一为：
i．
；
ii．
。
回答下列问题：
（1）反应
的
・
，该反应的平衡
常数
(用
、
表示)。
（2）在恒温恒压条件下仅发生反应：
。起始时
、
物
质的量之比为
，
的平衡体积分数
对应图1 中的a 点，若调节起始时
、
物质的量之比为
，则
的平衡体积分数可能对应图1 中的 (填“b”“c”或
“d”)点。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A．
、
、
、
的反应速率之比为
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．容器中气体的密度保持不变
D．断裂4 个
键，同时断裂2 个
键
（3）将合成气按
通入密闭反应器中，在压强为p 的条件下发生反应：
，
的平衡转化率随温度的变化关系如图2 所示。该反应
题型一
中反应物的总能量 (填“<”或“>”)生成物的总能量，温度为
时，
的平衡分压为
，该温度下，该反应的平衡常数
为 (用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物
质的量分数)。
（4）光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存，利用太阳光、
、
生成
的光能储存装置如图3 所示，则b 极的电极反应式为 。
2．(24-25·安徽省安庆市·二模)2-甲基-1-丁烯(A)一定条件下可发生异构化反应生成(B)，在催化剂作用下可
通过甲醇与这两种烯烃的液相反应制得汽油添加剂2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)。涉及反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
试回答下列问题：
（1）以
或
为初始原料，在
下进行反应I．达平衡时，以
为原料，体系向环境
放热
；以
为原料，体系从环境吸热
，实验测得
。则反应I 的焓变
(用含
、
的代数式表示)。反应Ⅱ和反应Ⅲ的热效应关系
(填“>”、“=”或“<”)。
（2）x(i)表示某物种i 的物质的量分数，反应I、Ⅱ、Ⅲ分别以平衡物质的量分数代替平衡浓度表示平
衡常数
、
、
。为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入
甲氧基-2-甲基
丁烷(
)，控制温度为
，
、
和
随时间t 变化关系如图1 所示。
时刻
达平衡，则图中表示
变化的曲线是 ；
时刻x(
)= ，反应Ⅲ的平衡常数
(保留两位有效数字)。
（3）一定温度下，保持体系总物质的量一定，向某反应容器中按不同进料比投入
和
，若仅
发生反应Ⅱ时，测定体系达平衡时的
(
，
为初始物质的量，
，
为平衡时物
质的量)。图2 曲线中能准确表示该温度下
随进料比变化的是 (填字母)，随着进料比
的不断增大，平衡时2-甲氧基-2-甲基丁烷(
)物质的量分数的变化趋势是
。
3．(24-25·安徽省黄山市·二模)丙烯是一种重要的化工品原料。石油、天然气、页岩气中存在大量的丙烷，
由丙烷制丙烯的研究备受关注。回答下列问题：
【直接脱氢法制丙烯】
主反应：
，
主要副反应：
次要副反应：
（1）主反应产物
是 (填“熵”或“焓”)驱动产物。
（2）部分反应
与(
是用压强代替浓度计算的平衡常数)温度变化关系如下图，下列说法错误的是
(填序号)。
a．为提高丙烷转化率，可在恒容条件下适当通入
b．为提高丙烯产率，需寻找选择性优良的催化剂
c．反应结束后，加压降温液化分离丙烷和丙烯，丙烷可循环利用
d．同温反应相同时间生成乙烯的物质的量一定大于丙烯
【氧化脱氢法制丙烯】
（3）丙烷直接脱氢
相对较小，反应过程积碳导致催化剂失活，有学者提出可适当加氧化剂，选择
不同氧化剂发生下列反应：
宜选择氧气做氧化剂，不选择二氧化硫的原因是 (只需回答二点即可)
（4）利用二氧化碳氧化丙烷制丙烯反应如下：
一步法(无
生成)：
二步法：
，
①计算：
②
，某温度下，“二氧化碳氧化丙烷二步法”，向催化剂表面通入物质的量之比为
的
、
，达平衡时测得
和
体积分数相等，
转化率为20%，则该温度下
。
（5）相同体积容器，
或
条件下，理论模拟，得到“直接脱氢
主反应”“二氧化碳氧化丙烷一步法”和“二氧化碳氧化丙烷二步法”中丙烷的平衡转化率与温度的
关系如下图。
曲线C 表示“丙烷直接脱氢主反应”，则表示“二氧化碳氧化丙烷二步法”的是曲线 (填
“A”或“B”)，理由是 。
4．(24-25·安徽省合肥市·二模)低碳烃在催化剂表面对
具有较好的还原作用，
由于储量丰富、廉
价易得而成为最有前景的选择性脱硝还原剂。已知
还原
的原理如下：
I．
；
Ⅱ．
（1）
。
（2）恒温下，欲提高
的平衡转化率可采用的条件有 (写出两点)。
（3）某温度下，向恒容密闭容器中按
充入混合气，发生反应I 和Ⅱ，初始压强
为
，达平衡时
的转化率为20%，
和
的分压相等。
①平衡时水的分压
。
②该温度下反应Ⅱ的分压平衡常数
(保留2 位小数)。
（4）为研究废气中少量
对
还原
的催化剂
活性和选择性的影响，某实验小组将
和
混合气体以一定流速通过催化剂发生反应Ⅱ，测得不同温度下
和
的转化率如图所示
(不考虑少量
与混合气体的反应及对混合气中各组分分压的影响)。
550℃
①
时，与不含
相比，含有
会导致混合气反应时
的转化率降低，
的转化率升高，原
因是 。
②研究发现，
对催化剂造成影响的原因是
吸附催化活性中心，改变了催化活性物质的种类。结
构检测表明反应前催化剂
上有明显的
活性物种峰，而在含
的体系中反应后
催化剂上
峰值明显降低，并在-550℃时出现了新的
物种峰，则
还原
反应的
催化活性中心为 (填
或
)；温度高于600℃时，含
对
的转化率影
响不大的原因可能是 。
5．(24-25·安徽省淮南市·二模)据悉，全球规模最大的乙醇生产装置在淮北启动生产，开创了一条煤炭清洁
高效低碳利用的新路线。以煤的气化产物为原料合成无水乙醇的相关反应如下：
反应①：
反应②：
（1）反应
的
。
（2）以
、
、
为原料，假设在投料比、压强不变的条件下仅发生反应①、②，平衡时
、
、
、
的物质的量分数随温度变化如图所示。回答下列问题：
①图中的曲线B 代表的是 。
②当温度高于
后，
的物质的量分数随温度升高而降低的原因是 。
③
的平衡转化率随温度的升高 (填“一直增大”、“一直减小”、“先增大后减小”、或
“先减小后增大”)。
（3）一定温度下，向
密闭容器中通入
、
和
下发生反应①、②，平
衡时CO 的转化率为
的物质的量为
，则
，反应
②的
(保留两位有效数字)。
为用物质的量分数表示的平衡常数)
（4）在铜基催化剂表面可将
电还原为乙醇等醇类物质，写出在酸性环境下将
电还原为乙醇的
电极反应方程式 。采用多孔金属有机骨架(
)合成Cu-BTC-X 催化剂，多孔碳外壳基体覆有
活性组分，碳化后
活性组分均匀分散在多孔
中。Cu-BTC-X 催化剂较普通Cu 颗粒催化剂相比，具
有的优点是 。
6．(24-25·安徽省池州市·二模)为了实现“碳中和”，研究二氧化碳的转化利用和捕集封存，意义重大。回
答下列问题：
甲醇是工业上高附加值化学品，利用二氧化碳直接加氢合成甲醇的反应为：
i：
（1）已知甲醇和氢气燃烧反应：
。
（2）向恒压密闭容器中通入
的混合气体，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线
如图所示。（甲醇时空收率表示一定温度下，单位时间内单位物质的量催化剂表面甲醇的生成量）。
①解释在温度高于210℃后甲醇时空收率下降的原因 。
②若反应温度为223℃，30 分钟内，在
催化剂表面生成甲醇的质量为
。
（3）研究发现在
催化加氢合成甲醇过程中还存在反应：
ii：
一定温度下，将
和
按物质的量之比
充入恒压（
）容器中，在催化剂作用下发生反应i
和ii，测得
的平衡转化率及
的选择性随温度变化如图所示。（
的选择性
）
①根据上图推测
（填>、<、=）0。
180℃
②
时，在催化剂作用下
与
反应一段时间后，测得
的选择性为60%（图中
点）。
不改变反应时间和温度，一定能提高
选择性的措施有 。
A．压缩容器体积 B．使用对反应i 催化活性更高的催化剂 C．充入惰性气
200℃
③
时，反应i 平衡常数
（列出计算式）。（
是以平衡分压代替平衡浓度计
算，分压=总压乘以物质的量分数）
（4）科学家研究一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的膜分离装置（如图所示），利用原电池原理可
以富集空气中的
。膜的
侧通入含
的空气，侧通入
；经过反应后，
侧所得气体基本不含
，
转化成了
；b 侧得到高浓度的
。
①写出a 侧吸收
的电极反应式 。
②该技术可能解决的环境问题是 。
有机推断题
1．(24-25·安徽省池州市·二模)盐酸普环替尼属于第三代靶向药物，其部分合成路线如下（部分反应条件略
去）：
已知：
与
均属于六元芳香环化合物。
（1）有机物C 中官能团的名称 。
（2）A 到B 的反应类型为 。
（3）C 与D 反应的化学反应方程式为 。
（4）G 的结构简式为 。
（5）F 在一定条件下可转化为
（
），
的化学名称为 ；
同分异构体中，
同时满足下列条件的有 种（不含X），写出其中核磁共振氢谱峰面积之比为
的结构简式
（任写一种）。
①属于六元芳香环化合物 ②环上含有两个取代基
2．(24-25·安徽省淮南市·二模)吲唑磺菌胺(L)是一种植物杀菌剂，对疫霉菌、霜霉菌等卵菌门真菌引起的
病害具有很高的活性，
的一种合成路线如下：
题型二
回答下列问题：
（1）A 的分子式为 。
（2）C 的结构简式为 ；由B 生成D 的反应类型为 。
（3）G 中的官能团名称为 。
（4）由
和生成
的化学方程式为 。
（5）已知
有两种氢原子、一种官能团，
的化学名称为 。
（6）J 的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳(连有4 个不同的原子或基团的碳为手性碳)；②含有苯环、甲基和—CN
（7）I 到J 的反应分三步进行，过程如下，①、②、③分别为还原反应、加成反应、消去反应，则N
的结构简式为 。
3．(24-25·安徽省宣城市·二模)
可有效应用于靶向药物传递和肿瘤治疗等。下列是合成路线之一(部分反
应条件简化或略去)：
已知：(i)RX
RMgX
(ii)
(iii)
（1）
分子的空间结构是 ，
的反应类型为 反应。
（2）A→B 过程中A 断裂了
键，而不是
键的原因是 。
（3）
反应中
的作用是 。
（4）I 的酸性
的酸性(填“>”或“<”)。
（5）
过程中
是催化剂，路易斯酸指可以接受电子对的微粒，路易斯碱指提供电子对的微
粒，这里
体现 的性质(填序号)。a．路易斯酸 b．路易斯碱
反应的方程式为 。
（6）C 的同分异构体中，写出满足下列条件的结构简式 (不考虑对映异构体)。
①含有苯环；②属于醇类；③含有手性碳原子；④有5 组核磁共振氢谱峰
4．(24-25·安徽省合肥市·二模)偶氮染料是一种重要的合成染料，一种偶氮染料G 的合成路线如下。
回答下列问题：
（1）A 的名称为 。
（2）B 的结构简式为 ，B 生成C 的反应类型为 。
（3）C 转化成D 的过程中有
和另一种气体产生，该过程的化学反应方程式为 。
（4）资料显示，D 具有弱酸性。一方面原因是苯环与两个羰基之间存在共轭体系，氮原子上的孤对电
子能参与共轭，分散了氮氢键解离后形成的负电荷，使负离子更稳定，增强了酸性；另一方面原因是
。
（5）
的同分异构体中，符合下列条件的有 种。写出一种核磁共振氢谱
峰面积比为
的结构简式 。
a．苯环上只有两个处于对位的取代基 b．含有
和两个
（6）请参照上述合成路线，设计以苯为原料制备
的合成路线 (其他
试剂任选)。
5．(24-25·安徽省安庆市·二模)托伐普坦(Tolvaptan)J 是一种选择性血管加压素
受体抗拮药，可用于血容
量扩张，其前体的最新合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A 的分子式为 ，其化学名称为 。
（2）B 到C 的反应类型为 。
（3）D 转化为E 的化学方程式为 。
（4）J 中存在的官能团名称为 。
（5）某化合物的分子式为
，符合下列条件的同分异构体有 种。
①与
具有相同的官能团(
，
) ②水解产物可以使
溶液显紫色
③只有一个甲基 ④不发生银镜反应
其中核磁共振氢谱显示有四组峰(峰面积之比为
)的结构简式为 (只写一种)。
（6）
的合成路线设计如下：
I
J
已知试剂X 的化学式为
，X 的结构简式为 ；试剂
的作用是 。
6．(24-25·安徽省蚌埠市·二模)．药物合成中间体内酰胺F 的合成路线如图所示：
回答下列问题：
（1）C 中碳原子的杂化方式有 种。
（2）D 中含氧官能团的名称为 。
（3）a 的结构简式为 。
（4）A→B 的反应类型为 ，E→F 的化学方程式为 。
（5）化合物B 的同分异构体中，同时满足下列条件的有 种。
①含有碳碳三键和氨基；
②能与钠反应产生氢气；
③碳碳三键不与其他官能团直接相连。
其中核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为2:2:2:1 的物质的结构简式为 。
（6）参照上述合成路线，设计以
为原料，制备
的合成路线： (无机
试剂及有机溶剂任选)。
