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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．(2025·河南鹤壁 安阳 焦作 濮阳四市联考·二模)近日，石河子大学于锋教授团队制备了钙镁铝复合氧化
物(P-CaMgAl-LDO)，该材料具有优异的CO2吸附性能，有利于CO2催化加氢制备CH3OH，涉及如下反应。
．CO2(g)+3H2(g)
CHOH(g)+H2O(g)
H1
．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
H2=+41.1 kJ·mol-1
．CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
H3=-90.4kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)基态Mg 原子中s、p 能级上电子总数之比为 。
(2)高温下CaO 与焦炭反应生成CaC2，反应为CaO+3C
CaC2+CO↑，四方晶系CaC2的晶胞结构如图所
示。
CaC
①
2中σ 键、π 键的数目之比为 。
②已知CaC2的晶胞与NaCl 的晶胞类似，晶胞参数anm=bnm≠cnm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体
的密度为 g·cm-3(用含a，b、c 和NA的代数式表示)。
(3)反应的
H1= kJ·mol-1。
(4)在体积可变的密闭容器中以CO 和H2物质的量之比1：3 充入混合气体发生上述反应，测得CO2平衡转
化率与温度﹑压强的关系如图所示。
题型一
①根据图像，p1、p2、p3由大到小的顺序为 ，判断依据是 。
②随着温度升高，不同压强下，CO2平衡转化率趋向交于M 点，可能的原因是 。
(5)一定条件下，向体积为2L 的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，发生上述反应，达到平衡时，容
器中CH3OH(g)为0.4mol，CO 为0.2mol，此时，H2O(g)的浓度为 mol·L-1，反应II 的物质的量
分数平衡常数Kx= (Kx为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。
2．(2025·河南郑州·二模)N，N—二甲基甲酰胺(DMF)被广泛应用于溶剂领域，尤其在医药、农药及有机合
成中有重要地位。一种基于
固体催化剂的固定床反应工艺(DMF 选择性高)，直接利用
、
和
为原料合成
，反应如下：
主反应：
+CO2(g)+H2(g)
+H2O(g)
+53
。
副反应：
+CO2(g)+3H2(g)
+2H2O(g)
(1)已知部分共价键的键能如下表所示：
共价键
C=O(有机物中)
键能
413
436
728
464
则
。
(2)①由图a 可知，当
的掺杂量(最佳比例)=
时，所得催化剂在DMA 转化率上表现出最佳
性能；图b 表示不同温度下该催化剂对反应的影响，选择温度
时，该催化剂的活性最高。
②由图b 可知，当
为最佳比例时，恒压下，随着温度的升高，DMA 的转化率先增大、后减
小，分析DMA 的转化率变化的原因 。
③在恒压
下，
、
和
按
投料进行反应。点达到平衡时，DMA 的转化率为
，忽
略副反应，则主反应的
(列出计算式)。
(3)在
为最佳比例及最佳温度下，DMA 转化为DMF、TMA 反应机理如图所示；
加
转化为
、
(*表示吸附)的能量与反应过程如图d 所示。
①写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式 。
DMA
②
反应时，TMA 选择性低的原因是 。
3．(2025·河南信阳市浉河区信阳高级中学·二模)甲酸被认为是理想的氢能载体，江西正着力建设“赣鄱氢
经济走廊”，打造“氢清江西”绿色发展新功能。
(1)我国科技工作者运用DT 计算研究单分子HCOOH 在催化剂表面分解产生H2的一种反应进程和相对能量
的变化情况如图所示。该进程中，反应速率最慢的步骤为 (填字母)，甲酸分解制氢气的热化学
方程式为 。
a．Ⅰ→Ⅱ. b．Ⅱ→Ⅲ c．Ⅲ→Ⅳ d．Ⅳ→Ⅴ
(2)在另一种催化剂作用下，甲酸分解制氢的过程如图所示。
过程Ⅰ中，若用HCOO2H 代替HCOOH，则在催化剂a 处吸附的是 ，过程Ⅱ中，生成的CO2，
其一种等电子体含有三种短周期元素并带一个单位负电荷，常用于物质检验，离子符号为 。
(3)已知CO2与H2在固载金属催化剂上可发生以下反应：
反应i：
反应ii：
在一定压强下，按n(H2)：n(CO2)=1:1 投料，发生反应i 和反应ii，反应相同时间，CO2的转化率及HCOOH
选择性(甲酸选择性
)随温度变化曲线如下图所示。
①一定温度下，为了提高甲酸选择性可采取的措施有 (任写一条)。
②若M 点反应已达到平衡状态，体系中H2的分压为aMPa，则673.15K 时反应i 的分压平衡常数计算式
Kp= MPa-1。
③当温度高于673.15K，随温度升高，反应i 与反应ⅱ的反应速率相比，增加更显著的是反应
(填“i”或“ii”)，判断的依据是 。
4．(2025·河南名校学术联盟·二模)实现“碳达峰、碳中和”目标之一是有效固定和利用碳。以
为原料
合成
和
的有关反应如下：
i．
ii．
iii．
回答下列问题：
(1)
。
(2)在某催化剂作用下，
还原制备
的反应历程如图所示。
决速步的基元反应式为 。
(3)一定温度下，在刚性密闭容器中投入
和
合成
，仅发生反应ⅰ。下列情况表明，
可逆反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．气体密度不随时间变化
B．气体总压强不随时间变化
C．
体积分数不随时间变化
D．平均摩尔质量不随时间变化
(4)在催化剂作用下，密闭容器发生反应i 和ii，实验测得温度对平衡体系中甲醇、甲醚物质的量分数关系
如图所示。
温度低于600K 时，
物质的量分数变化可能的原因是 ；一定温度下，增大压强，
的物质的量分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在5MPa 下，
和
按体积比
进入投料，只发生反应i 和iii。平衡体系中，CO 和
在含碳
产物中的物质的量分数及
转化率随温度变化如图所示。
①乙代表 (填化学式)。
内，随着温度升高，
的平衡产量变化趋势是 。
②
时，
的分压为 MPa(保留2 位有效数字，下同)，反应ⅲ的平衡常数
为 (用
分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
5．(2025·河南部分学校·二模)三氧化钼(
)是石油工业中常用的催化剂，也是瓷轴药的颜料，该物质常
使用辉钼矿(主要成分为
)通过一定条件来制备。回答下列相关问题：
(1)已知：①
②
③
则
的
(用含
、
、
的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下，仅发生反应
①下列说法正确的是 (填序号)
a.气体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变，反应不一定处于平衡状态
c.增加
的量，平衡正向移动
②达到平衡时
的浓度为
，充入一定量的
，反应再次达到平衡，
浓度
(选填“>”、“＜”或“=”)
(3)在2L 恒容密闭容器中充入
和
，若仅发生反应：
，
5min 后反应达到平衡，此时容器压强为起始时的80%，则0~5min 内，
的反应速率为
。
(4)在恒容密闭容器中，加入足量
和
，仅发生反应：
。
测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图1 所示，试比较
、
、
的大小 。
(5)
可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阳极的电极反应式： 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 。
6．(2025·河南许平汝名校·二模)丁烯是一种重要的化工原料，主要用于生产甲基叔丁基醚丁基橡胶等产品。
氧化异丁烷脱氢制备异丁烯[
]以及正丁烷（P）直接脱氢制2-丁烯（M）技术已进
入工业化应用。回答下列问题：
(1)丁烷可以作为燃料使用。已知0.1mol
完全燃烧生成
(l)放出a kJ 热量，则表示
燃烧热的热化学方程式为 。
(2)
氧化异丁烷脱氢制备异丁烯，其反应为
△H，在
催化作用下的反应机理如下：
写出转化①、②的化学方程式： 、 。
(3)正丁烷直接脱氢制2-丁烯过程发生如下两个反应：
反应Ⅰ．
；
反应Ⅱ．
。
在
℃、
kPa 的恒压密闭容器中，按物质的量之比为1 2∶通入
(g)和
(g)的混合气体，
发生上述反应，测得生成物的物质的量与反应时间关系曲线如图所示（曲线a 只表示某物质的部分变化）。
①从平衡角度说明通入
的作用是 。
②曲线b 表示的物质是 （填名称），若其他条件不变，在恒容密闭容器中进行上述反应，则点
X 将可能移向点 （填“A”“B”或“C”）。
(4)在T℃、
kPa 的恒压密闭容器中，按物质的量之比为1 2∶通入
（g）和
（g）的混合
气体，发生反应Ⅰ、Ⅱ，当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡时，测得P、M 在含碳物质中的占比分别为20%、
60%，则
，反应Ⅰ的
[用含
的式子表示，若用N 代表
，则P 在含碳物质中的占比表示为
]。
7．(2025·河南部分高中·二模)以乙烷为原料生产乙烯，可以降低生产成本。请回答下列问题：
Ⅰ．Pd-ZnO 对调整
脱氢制乙烯反应的活性和选择性有重要意义。
(1)ZnO 的晶体类型为 。
(2)键角：
(填“>”或“<”)
，原因为 。
(3)金属钯的晶胞结构如图1 所示，已知钯原子的半径为
，则该晶胞的体积为
。
II．
可氧化
制
。相关的主要化学反应有：
反应1：
反应2：
已知：298K 时，相关物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量/
0
52
-84
-110
-242
-393
(
随温度的变化可忽略)。
(4)根据相关物质的相对能量计算，
=
。
(5)有研究表明，在催化剂存在下，反应1 分两步进行，过程如下：
第一步：
快反应
第二步：
慢反应
第二步反应的活化能为
。根据相关物质的相对能量，在图2 中画出反应1 分两步进行的“能
量-反应过程图” (要标出相对能量大小)。
(6)将一定量的
和
充入反应容器，只发生反应1，测得平衡体系中乙烯的体积分数随温度和压强的
变化如图3 所示。图中
、
、
由小到大的顺序为 ；判断的依据是 。
(7)将1mol
和1mol
充入反应容器，在923K 和总压恒定为120kPa 的条件下，发生反应1、反应
2，反应5min 时，测得部分物质的物质的量如表所示。
组分
物质的量/mol
0.4
0.2
0.4
0.4
则0~5min 内用
的分压变化表示的平均反应速率为
，5min 时反应1 的压强商
=
kPa。
8．(2025·河南名校学术联盟·二模)Ⅰ．研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
CO2加氢转化为二甲醚（CH3OCH3）的反应过程如下：
反应a．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1
反应b．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
反应c．2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-23.4kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)CH3OH 分子中官能团的电子式为 。
(2)反应d：CH3OCH3(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g) ΔH4= kJ·mol-1，在密闭容器中发生该反应的
有关说法错误的是 （填字母）。
A．其他条件不变，升高温度时活化分子百分数增加 B．升高温度，平衡常数K 增大
C．高温时反应可能能自发进行 D．使用催化剂时，活化能和ΔH4均减小
(3)在恒温恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生上述反应a、b、c，初始压强为2Mpa。CO2的平衡
转化率、二甲醚和CO 生成物的选择性随温度变化如图所示。
已知：含碳生成物A 的选择性=
。
①L2表示CO2平衡转化率的曲线，该曲线在260℃之后呈上升趋势的原因是 。
260℃
②
达到平衡状态时，H2的转化率α(H2)= %，反应b 用气体分压表示的平衡常数Kp=
[如p 分压(CO2)=p 总×CO2的体积分数]（以整数比表示即可）。
Ⅱ．利用电化学方法通过微生物电催化将CO2有效地转化为H2C2O4，装置如图所示。
(4)钛网电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应，石墨电极反应式为 。
9．(2025·河南豫西北教研联盟（洛平许济）·二模)甲烷水蒸气重整是工业制备氢气和燃料高效利用的重要
方法，钙钛矿(
)可以作为甲烷水蒸气重整反应过程中的催化剂载体。回答下列问题：
(1)第一电离能
(填“大于”或“小于”)。
(2)
(熔点-24.12℃)的晶体类型为 。
(3)
的晶胞如图1 所示，
的配位数是 ；若晶胞参数为anm，O 与O 间的最短距离为
nm。
(4)甲烷水蒸气重整体系中主要发生如下反应：
I．
kJ·mol-1
II．
kJ·mol-1
①反应
的
kJ·mol-1.
②不同压强(1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa)、不同温度(200℃700℃)
∼
下，上述平衡体系中氢气的物
质的量分数如图2 所示。1.5MPa 对应图中曲线 ，图中氢气的物质的量分数随温度升高而增大
的原因是 。
③在一定温度、1.5MPa 下，初始
和
的物质的量之比为1：3，反应达平衡时，
的物质的量分数
为25%，体系中CO 和
的分压相同。
的平衡转化率为 (保留2 位有效数字，下同)，该
温度下反应II 的平衡常数
。
有机推断题
10．(2025·河南豫西北教研联盟（洛平许济）·二模)盐酸阿扎司琼(H)作为一种抗肿瘤辅助药，可以有效缓
解恶心呕吐，其合成路线如下。
题型二
已知：
+NH3
+HCl
回答下列问题：
(1)由B 生成C 的反应类型为 。
(2)由C 生成D 的化学方程式为 。
(3)已知X 是一种卤代烃且没有同分异构体，其质谱图如图所示。X 的名称为 。
(4)G 的结构简式为 。
(5)H 中含氧官能团的名称为 。
(6)在实际生产中，由A 生成B 的反应所用浓
可用乙酸酐
代替，从绿色化学角度分析
这样做的优点是 。
(7)在A 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含有苯环、羟基和酯基；②含有手性碳原子；③能发生银镜反应。
其中，核磁共振氢谱峰面积比为2：2：1：1：1 的同分异构体的结构简式为 (写出一种即可)。
11．(2025·河南名校学术联盟·二模)
是药物合成中间体，其合成步骤如图（部分试剂和条件
略去）。
已知：①—Ph 为
；
②
。
回答下列问题：
(1)A 中官能团名称为 ，A→B 反应的化学方程式为 。
(2)C→D 的反应类型为 。
(3)试剂X 的化学式为 。
(4)已知
分子中原子轨道与
（
）分子中原子
轨道相似，则1molH 分子中含有 mol
键。
(5)①已知F 能使溴的四氯化碳溶液褪色，F 的结构简式为 ，试剂Y 可为 （填字母）。
a．酸性高锰酸钾溶液 b．银氨溶液 c．新制氢氧化铜悬浊液
F
②的同分异构体同时满足下列条件的可能结构有 种（不考虑立体异构），写出一种其中核磁共
振氢谱有6 组峰且峰面积之比为3：2：2：1：1：1 的有机物的结构简式： 。
a．能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2
b．红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
c．只有苯环一种环状结构，且苯环上仅有两个取代基
12．(2025·河南部分高中·二模)环化反应在药物合成中有着非常重要的作用。通过环化反应合成多环化合物
H(
)的一种路线(无须考虑部分中间体的立体异构)如图。
回答下列问题：
(1)B 的化学名称为 ；C 的结构简式为 。
(2)D 中非含氧官能团的名称是 。
(3)写出反应④中第一步反应的化学方程式： 。
(4)F→G 的反应类型为 。
(5)
在反应⑥中的作用是 。
(6)在C 的同分异构体中，同时满足下列条件的结构共有 种(不考虑立体异构)；
①除苯环外，不含醚键和其他环状结构；
②苯环上有2 个侧链，
不能连接在
或
上，不含
结构。
其中核磁共振氢谱显示有5 组峰，且峰面积之比为2：2：2：1：1 的结构简式为 (任写一种)。
(7)参考以上合成路线及条件，合成H 的类似物H′(
)写出相应的D′和G′的结构简式：
、 。
13．(2025·河南许平汝名校·二模)有机物J 是合成甲流特效药的重要中间体，其一种合成路线如下：
已知：
（
、
、
、
为H 或烃基）。
回答下列问题：
(1)C 的化学名称为 。
(2)B 中所含官能团的名称是 ，B→C 的反应类型为 。
(3)写出E→F 的化学方程式： 。
(4)I 中含有 个手性碳原子。
(5)符合下列条件的J 的同分异构体有 种（立体异构除外），写出其中一种的结构简式： 。
①能与
溶液发生显色反应；②分子中含有2 个叔丁基[
]；③含有三种不同化学环境的氢。
(6)以环己烯和
为主要原料制备的合成路线为
。
分别写出X、Y 对应的结构简式： 、 。
14．(2025·河南部分学校·二模)有机物G 是一种治疗心脏病的特效药物，可用下列流程合成。
(1)A 的名称为 ，B→C 的反应类型为 。
(2)C 中有 个手性碳原子。
(3)合成路线中各物质中均不含有的官能团为 (填序号)。
a．碳碳双键 b．醚键 c．醛基 d．羧基 e．酮羰基
(4)C 和F 反应生成G 的化学方程式为 。
(5)满足下列条件的B 的同分异构体有 种，其中核磁共振氢谱峰面积之比为
的同分异
构体的结构简式为 。
①苯环上只有1 个取代基 ②不能与
反应产生
(6)以乙醇为原料制备
的合成路线如下：
其中M、N 的结构简式分别为： ， ；条件X 为 。
15．(2025·河南名校学术联盟·二模)芳香二醇(K)是合成某香料的中间体，一种合成路线如图所示(Et 代表乙
基)。
回答下列问题：
(1)A 的质谱图如图所示。A→B 的反应类型是 。B 的名称是 。
(2)E→F 的反应试剂、条件分别是 。
(3)已知G→H 的原子利用率为100%，则有机物R 的结构简式为 。H 中的官能团是 (填名称)。
(4)J (填“能”或“不能”)形成分子内氢键。
(5)J 在一定条件下可以生成不同的有机产物。J 发生分子内反应生成三环化合物，其结构简式为 ；J
发生分子间反应还能合成高聚物，其化学方程式为 。
(6)在J 的同分异构体中，同时具备下列条件的结构有 种。
①含2 个苯环且苯环均不连有甲基 ②能发生银镜反应 ③1mol 有机物最多能与
反应 ④核磁
共振氢谱有7 组峰且峰的面积之比为
16．(2025·河南信阳浉河区信阳高级中学·二模)某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知：氨基易被氧化；
可选择性地将羰基还原为羟基，但不影响苯环的结构。
(1)胺类物质的碱性随氮原子电子云密度的增大而增强，A 的碱性比D 的 (填“强”或“弱”)。
(2)未直接使用
合成，而使用
三步的原因是 。
(3)E 的结构简式为 。
(4)整个合成路线中，与
的反应类型相同的步骤共有 步(含
)。
(5)满足下列条件的B 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)；
i．除苯环外不含其他环状结构
ii．氨基
直接连接在苯环上
iii．能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱中有五组吸收峰，且峰面积之比为
的结构简式为 。
(6)
是某种抗血栓药物中间体。参照以上合成路线，写出以
、
和
为原料制备该中间体的合成路线流程图(无机试剂
和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题干)： 。
17．(2025·河南郑州·二模)伊那利塞(H)是一种抗癌症的新药物，其合成路线如下：
已知：I．RCHO
II．
回答下列问题：
(1)A 的名称为 。
(2)C 的结构简式为 。
(3)
的反应类型为 。
(4)
中的含氧官能团有 (写名称)。
(5)由
生成
的化学方程式为 。该反应中
的作用为 。
(6)同时满足下列条件的B 的同分异构体还有 种(不考虑立体异构)；
①含有苯环 ②能发生银镜 ③不存在
键
其中，核磁共振氢谱显示为3 组峰，且峰面积之比为
的同分异构体的结构简式为 。
18．(2025·河南鹤壁 安阳 焦作 濮阳四市联考·二模)K 是合成某药物的中间体，一种合成K 的路线如图所
示。
回答下列问题：
(1)B→C 中浓硫酸的作用是 。
(2)D 的结构简式为 。设计A→B、C→D 步骤的目的是 。
(3)E 中官能团是 (填名称)。
(4)G 生成J 分两步进行，第1 步是 (填反应类型)，第2 步是消去反应，写出G→J 的总反应化学
方程式： 。
(5)L 是G 的同系物，L 的相对分子质量比G 大28，在L 的同分异构体中，同时具备下列条件的同分异构体
有 种(不包括立体异构体)。
①苯环上连接一个取代基 ②只含一种官能团
其中，核磁共振氢谱显示有5 组峰且峰面积比为1：1：2：2：4 的结构简式为 (填一种)。
