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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．(2026 高三下·内蒙古包头市·一模)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下反应a：
，可用于石油开采中油路解堵。
①已知：
则反应a 的
_______(用含
、
和
的式子表示)。
②在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T 随时间t 的变化如图。据图
可知，在该过程中_______(填标号)。
A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C．催化剂分子中含氢原子数越多，越有利于加速反应
(2)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
和
制备乙酸，发生如反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物(乙酸和乙酸甲酯)的分布分数随投料比
题型一
的变化关系如图所示。[例如：
]
①代表乙酸的分布分数是_______(填“a”、“b”、“c”或“d”)。
L
②、M、N 三点的平衡常数的关系：K(L)_______K(M)_______K(N)(填“>”“=”或“＜”)。
(3)化合物HA、HB、HC 的结构如图。
HA
①
、HB 中羟基与水均可形成氢键(
)，形成氢键的强弱：HA_______HB(填“大于”或
“小于”)，请说明理由_______。
②判断HB、HC 的酸性：HB_______HC(填“大于”或“小于”)。
(4)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两
种一元弱酸HX(X 为A 或B)在某非水溶剂中的
。
a.选择合适的指示剂HIn，
；其钾盐为KIn。
b.向KIn 溶液中加入HX，发生反应：
。KIn 起始的物质的量为
，加入HX 的
物质的量为
，平衡时，测得
随得
的变化曲线如图。
已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。计算
_______。(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
B
(2) a b = >
(3) 小于 电负性：
，键的极性：
，使得HA、HB 中羟基的极性逐渐增大，HB
中羟基H 所带正电性更显著，因此HB 中羟基与
形成的氢键更强 小于
(4)
【详解】（1）①根据热化学方程式Ⅰ．
；Ⅱ．
；Ⅲ．
；Ⅳ．
，由盖斯定律，则反应
可以由
反应Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到，故反应a 的
；
A
②．催化剂酸性增强，不改变反应焓变，故A 错误；
B．酸性：硫酸>磷酸>乙酸，由图可知，催化剂酸性增强，有利于提高反应速率，故B 正确；
C．一个硫酸分子中有两个氢原子，一个磷酸分子中有三个氢原子，一个乙酸分子中有四个氢原子，所以
催化剂分子中含H 越多，越不利于加速反应，故C 错误；
故选B；
（2）①生成
为主反应，投料比越大，可看作是CO 的量增多，有利于主反应进行，则生成的乙
酸越多，分布分数越高，故曲线a、b 为不同温度下乙酸的分布分数曲线；
②副反应平衡常数仅与温度有关，
，温度升高时，
分布分数曲线降低，故
，故
温度越高，K 越小，L、M 对应的温度为
，N 对应的温度为
，因此KL=KM > KN；
（3）①由于电负性：
，键的极性：
，使得HA、HB 中羟基的极性逐渐增大，HB 中羟
基H 所带正电性更显著，因此HB 中羟基与
形成的氢键更强，故氢键的强弱：HA 小于HB；
②由于S 原子的半径大于O 原子的半径，S-H 键的键长大于O-H 键的键长，则S-H 键的键能小于O-H 键的
键能，使得HC 更容易电离出
，故酸性HB 小于HC；
（4）由变化曲线可知，当
时，
，设初始
，则初始
，转换的物质的量浓度为x mol/L，和三段式
可得，
，解得
，则该反应的平衡常数
，解得
。
2．(2026 高三下·辽宁省·一模)水煤气变换反应是调节氢碳比
的关键反应。某研究小组将
分
解反应引入
制
的体系，相关反应如下：
Ⅰ．
；
Ⅱ．
。
回答下列问题：
(1)
的
___________(用代数式表示)。
(2)下列措施一定可以增大平衡时氢碳比
的是___________。
a．降低温度 b．提高
的初始投料
c．加入合适催化剂 d．增大压强(缩小容器体积)
(3)压力p 下，按一定比例通入
和
，并加入足量
，发生上述反应，气相中
、
和
的
平衡体积分数随温度的变化关系如图所示。
①已知曲线Ⅰ表示
的体积分数，则曲线___________(填图中序号)表示
的体积分数。
②在一定温度下，若向平衡体系中通入少量
，重新达到平衡后，
将___________(填“增
大”“减小”或“不变”)。
③压力p 下，温度为
时，反应Ⅰ的平衡常数
___________，再向该平衡体系中通入一定量的
(不
参与化学反应)，重新达到平衡后，氢碳比
降低到
，此时
___________。
【答案】(1)
(2)abd
(3) Ⅱ 不变
24
【详解】（1）反应
可由反应
-反应得到，根据盖斯定律，
。
（2）a．降温，平衡ⅰ正移，
增大，a 项正确；
b．提高
的初始投料，平衡ⅰ正移，
增大，b 项正确；
c．加入合适催化剂，平衡不移动，
不变，c 项错误；
d．反应ⅱ的平衡中，
分压不随总压变化而变化，而增大压强(缩小容器体积)后，
、
三者的分压等比例增大，所以反应ⅰ的浓度商
，平衡ⅰ正移，
增大，d 项正
确；
故选择abd。
（3）①T 升高，平衡ⅰ逆移，平衡ⅱ正移，
物质的量分数增多，所以曲线Ⅱ是
。
②由于反应ⅱ的平衡常数
，温度不变，
保持不变，则
不变；恒压条件下
不变，即
的物质的量分数不变，温度不变，反应的
均不变，说明其他物质的分压也不变，故
不变。
③平衡时，由于是恒压恒温条件，设平衡时
，
，
，则
，反应ⅰ前后气体系数和相等，所以
，也可以直接用物质
的量来计算K，
。充入
重新达到平衡后
降低到
，则反应ⅰ逆向进行了
，
即
，
，
，
需要用反应ⅰ的
计算，解得
。而反应ⅱ的
(p 为总压)，即
的平衡体积分数始终是50%，故新平衡
。
，解得
，
。
3．(2026 高三下·黑龙江齐齐哈尔·一模)
催化加氢合成二甲醚是
资源化利用的重要途径，这一研究
不仅有助于缓解
排放对全球气温变暖的影响，而且为制备二甲醚提供新途径。该过程中主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1)化学反应：
的
______
；反应Ⅲ在______(填“低温”
“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了光催化
加氢合成甲醇的反应历程，如图所示，其中吸
附在催化剂表面的粒子用*表示，并且吸附过程或脱附过程不属于基元反应。
图中所示历程包含______个基元反应，其中决速步骤的化学方程式为______。
(3)在一定温度下，向2 L 的恒容密闭容器中充入
和
，发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得混合气的压
强随时间的变化如图所示。在0~10 min 内，用
表示的反应速率
______
。
(4)在一定温度下，将Ar、
、
(体积比X：3：1)充入装有催化剂的恒压反应容器(压强为120 kPa)发
生上述反应Ⅰ和Ⅱ．随着X 的增加，
的平衡转化率和二甲醚的选择性
的变化如图所示。
①随着X 的增大，
的选择性减小的原因是______。
②当
时，该温度下反应Ⅰ的平衡常
______(用分压代表平衡浓度，分压=总压×物质的量分数，
保留2 位小数)。
【答案】(1)
低温
(2) 8
或
(3)0.015
(4) 随着X 的增加，反应Ⅱ的分压减小，使反应Ⅱ逆向移动，二甲醚的选择性降低 0.81
【详解】(1)根据盖斯定律，可知
式得：
，则该反应的焓
变
。反应
Ⅲ的
，
，要使
，需在低温下该反应才能自发进行。
(2)吸附过程是物理过程，不是基元反应，因此由图可知，图示历程包括8 个基元反应，其中最大能垒(活
化能)的反应决速步骤，对应的化学方程式为
或
。
(3)在恒容容器中压强比等于物质的量之比，反应后n(总)
，反应Ⅰ前后化学计量数不
变，不会影响容器中压强的改变，反应Ⅱ化学计量数可变，会导致压强变化，设甲醚转化为
，根据
反应Ⅱ列三段式：
n(总)
，则
，
。
(4)①总压一定时，随X 的增大混合气中Ar 的含量增加，反应Ⅰ和Ⅱ的分压减小，但分压减小对反应Ⅰ无
影响，反应逆向移动，
的含量降低，故二甲醚的选择性下降。
②假设投入
，当
时，
，二甲醚的选择性为85%，则
，则生成
，
，根据氧原子
守恒，可得
，根据氢原子守恒可得
，混合气的总物质的量n(总)
；则
、
、
、
；故反应Ⅰ的平衡常数
。
4．(2026 高三下·内蒙古赤峰市·一模)乙酸是一种重要的有机化工原料，甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要
方法之一，涉及的相关反应如下：
主反应：
副反应：
回答下列问题：
(1)已知
、
、
的燃烧热
分别为
、
、
，则
_______
。
(2)在不改变投料量的条件下，既能加快反应速率又能提高醋酸平衡产率的措施是_______。
(3)研究表明，以
配合物为催化剂能有效提高主反应的选择性，其反应历程如下：(其中
配合物简写
为
)
下列说法正确的是_______。
A．LiI 和TN1 均起催化作用
B．增大TN1 的用量有利于增大主反应的自发趋势
C．CO 作为配体时，O 的配位能力强于C
D．经测定，反应历程中TN3 含量最少，可能原因是TN3→TN4 活化能较低
(4)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
和
，不同温度下，反应达到平衡时，测得两种
含碳产物的分布分数
[如
]随投料比
的变化关
系如图所示。
①
时，乙酸的分布分数曲线为_______(填“b”或“c”)。
L
②、M、N 三点的平衡常数KL、KM、KN大小关系为_______。
③
时，充入
和
，若起始总压强为
，平衡时体积为起始的
，则主反应的
平衡常数
_______(用含
的代数式表示)。若在平衡体系中同时加入
和
，
则主反应平衡_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
【答案】(1)−138.6
(2)增大压强
(3)AD
(4) b
逆向移动
【详解】（1）根据燃烧热定义写出热化学方程式，结合盖斯定律计算：
①
，
②
，
③
，
目标主反应
①+②
③，因此：
；
（2）主反应是气体分子数减少的放热反应，增大压强既能加快反应速率，又能使平衡正向移动，提高醋
酸平衡产率；升温会使平衡逆向移动，催化剂不改变平衡产率，因此符合条件的措施是增大压强；
（3）A．反应过程中
和
都参与反应循环，反应前后质量和性质不变，均起催化作用，A 正确；
B．催化剂不改变反应的焓变和自发趋势，反应是否自发需要用
判断，B 错误；
C．
作为配体时，C 的电负性小于O，
的给电子能力更强，配位能力强于
，实际配位也是
与中心
原子相连，C 错误；
D．反应历程中TN3 含量最少说明其生成慢（
反应速率慢）或者消耗快（
反应速
率快），即：
的活化能高，或者
活化能较低，D 正确；
故选AD；
（4） ①
越大，越有利于主反应生成乙酸，因此乙酸分布分数随投料比增大而增大，即上升
曲线为乙酸，故填b；
② 平衡常数只与温度有关，L、M 都对应
温度，温度相同，
；主反应放热，温度升高
减小，
N 点对应T2，
，因此
；
③ 起始充入
和
，起始总物质的量为4 mol，恒压下体积变为起始的
，恒温恒
压体积比等于物质的量之比，因此平衡总物质的量为3 mol。设主反应消耗
，副反应消耗
，副反应反应前后气体分子数不变，总物质的量变化只由主反应引起，因此
，得
；列三段式：
根据图中T2时，δ(CH3COOH)=0.8，δ(CH3COOCH3)=0.2，则有
，y=0.2。则平衡时：
，
，
，总压恒为
，因此主反应的平衡常数：
；加入
和
后，总物质的量为
，
，
，
，计算得
，因此平衡逆向移动。
5．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨市·一模)科研人员开发了三种新型氨合成方法。
方法一：N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g) ΔH3
已知：①2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH1=+1266.4 kJ/mol
2CO(g)+O
②
2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
(1)ΔH3=___________kJ/mol。
(2)反应①、②的吉布斯自由能变化(ΔG)随温度变化情况如图1 所示，结合图像分析反应N2(g)+3H2O(g)
+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g)中CO 的作用是___________。
方法二：200℃，常压下，利用工业废气NO 与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下：
主反应：2NO(g)+5H2(g)
2NH
⇌
3(g)+2H2O(g)
副反应：2NO(g)+2H2(g)
N
⇌
2(g)+2H2O(g)
(3)分析该合成方法较传统合成氨的优势：___________。(写出两点即可)
(4)200℃，恒压p 条件下，向一密闭容器中按n(NO):n(H2)=1:3 投料发生以上反应。一段时间后体系达到平
衡状态，NO 的转化率为80%，NH3选择性为90%(NH3的选择性=
×100%)。则
主反应的压强平衡常数Kp=___________(写出计算式即可，平衡分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)研究表明，固溶体型催化剂OsxPt1-x/γ-Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2 分析：当OsxPt1-x
中Os 的含量为___________时为最佳催化效果。
方法三：400℃，常压下，首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“
阴离子空位”诱导N2活化，再进行
氢化，协同作用来生产NH3。
(6)催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3 是催化剂Ni/
BaC2晶体表面N2活化的过程，N 原子与钡离子结合，请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水
平吸附”比“末端吸附”的吸附能(Eads)低的原因___________。
(7)若将N2和H2同时通入反应体系，NH3的产生速率大幅下降，请解释原因___________。
【答案】(1)-215.8
(2)引入CO 后，反应在一定温度下ΔG<0，反应可以自发进行(其他合理答案也可)
(3)反应条件温和；将污染物NO 高效转化为有价值的NH3；能耗更低；废气利用(答案合理即可)
(4)
(5)0.1
(6)水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用，N≡N 键更易活化
(7)N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位，降低N2的吸附和活化几率(合理答案均给分)
【详解】（1）目标反应=
，故
=
=
。
（2）反应①
，反应②
，引入CO 后，反应在一定温度下
，反应可以自发进行。
（3）该合成方法较传统合成氨的优势：反应条件温和；将污染物NO 高效转化为有价值的
；能耗更
低；可实现废气利用。
（4）设初始
，则
，段时间后体系达到平衡状态，NO 的转化率为80%，NH3
选择性为90%，故平衡时
，
，
，
，
，
，故
=
。
（5）根据图2 可知，当OsxPt1-x中Os 的含量为0.1 时为最佳催化效果。
（6）由图可知水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用，N≡N 键更易活化，从而吸附能更低。
（7）将N2和H2同时通入反应体系，N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位，降低N2的吸附和活化几率，
从而使NH3的产生速率大幅下降。
6．(2026 高三下·内蒙古鄂尔多斯市·一模)
资源化利用有利于实现“碳中和”。一种以
加氢催化合
成甲醇的方法成为了科学研究的热点。
加氢过程主要存在下列三个反应：
Ⅰ．
；
Ⅱ．
；
Ⅲ．
；
(1)
加氢催化合成甲醇也是合成甲醇的一种方法，则
_______
。
(2)不同反应条件下的自由能随温度变化如图1 所示。
反应Ⅰ在_______(填“高温”或“低温”)时可能自发进行；反应Ⅱ的
_______0(填“>”、“＜”或“=”)。
(3)反应物用量比保持不变，在不同压强下
平衡转化率以及甲醇选择性随温度变化如图2 所示
。表示5 MPa 时甲醇选择性随温度变化的曲线是_______(填“①”、
“②”或“③”)。温度高于300℃后
平衡转化率出现如图所示变化的原因是_______。
(4)
与
在催化剂
的表面发生反应，可以提高合成甲醇的选择性。使用该催化剂合成甲
醇，通入反应混合气体的流速为
过程中，
的转化率和甲醇的选择性分别在
、
、
时随反应温度变化情况如图3 所示。
①下列温度最适宜合成甲醇的是_______(填字母序号)。
A．250℃ B．275℃ C．300℃ D．350℃
②反应条件为
，
时，该流速下甲醇的平均反应速率为_______
(写出表达式即可)。
③通入反应混合气体的流速从
提升至
时，
转化率从11.2%下降至8.5%，
转化率显著降低的原因是_______。
【答案】(1)-90.18
(2) 低温 ＞
(3)
温度高于300℃后，反应II 为吸热反应，升温平衡正向移动，反应I，III 为放热反应，升
温平衡逆向移动，且反应II 正向移动导致CO2转化率增大的程度小于反应I，III 逆向移动导致CO2转化率
减小的程度。
(4) C 261 二氧化碳流速过快，反应时间缩短，反应未充分进行，所以导致二氧化碳转化率
显著降低。
【详解】（1）分析得到，题中的反应是通过反应I 减去反应II 的方程式得到，其焓变
。
（2）反应自发发生的条件是
,观察图中图表可以发现反应I 的ΔG 随着温度的升高而升高，因此ΔG
小于0 时应该是低温条件下，所以反应I 在低温条件下能自发进行；反应II 随着温度升高ΔG 降低，根据
，反应II 的ΔH 大于0，T 大于0，ΔG 随着温度升高而降低，所以ΔS 应大于0。
（3）题中不同压强分别是1MPa，3MPa，5MPa，对于反应I，III 而言，压强增大会使得反应平衡正向移
动，对反应II 而言，压强增大对平衡没影响，所以同一温度下，压强越大，甲醇的选择性越高，故曲线
为5 MPa 时甲醇选择性随温度变化的曲线；300 摄氏度后，反应II 为吸热反应，升温平衡正向移动，反
应I，III 为放热反应，升温平衡逆向移动，且反应II 正向移动导致CO2转化率增大的程度小于反应I，III
逆向移动导致CO2转化率减小的程度。
（4）通过图中的数据可以看到，300℃时，CO2转化率最高，且甲醇的选择性与最高的时候相差了3%左右，
此时甲醇的产率最高，故选C（300℃）；混合物质（CO2与H2）的总流量为
，因为
，可以求得CO2的流量为2000 mL/h，因为随着
的增大CO2的转化率会越来越高，甲醇
的选择性也越来越高，所以可以知道图中300℃时CO2转换率为15%的那条曲线为
的曲线，此
时甲醇的选择性为87%，则甲醇的平均反应速率为
；流速从
提升至
，会导致二氧化碳流速过快，反应时间缩短，反应未充分进行，所以导
致二氧化碳转化率显著降低。
7．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨第九中学·一模)氢气被誉为未来的绿色能源，为了实现氢气的可持续生产，
实现能源产业的创新，科学家们探索了多种途径制备氢气。
【乙醇制氢】
乙醇在
催化下，制取氢气有如下方法：部分催化重整
已知：298K 时，相关物质的相对能量如图1：
(1)依据图中数据，计算该反应的
___________
。
【甲烷制氢】
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
(2)工业生产中反应Ⅰ和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段先采用___________(填“高温”或“低温”)，
第二阶段再采用___________(填“高温”或“低温”)。
(3)在一定条件下，向密闭容器中加入一定量的
、
和催化剂只发生反应Ⅱ，其中
，
，
、
分别为正、逆反应速率，
、
分别为正、
逆反应速率常数，p 为气体的分压。调整初始水碳投料比
，测得CO 的平衡转化率如图2。
A
①、C 两点温度比较：A___________C。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②在B 点所示条件和投料比下，当CO 的转化率达到40%时，
___________。
(4)工业上也可采用金属有机框架材料(MOFs)选择性吸附
(如图3 所示)，该材料能吸附
而不能吸附
CO 可能的原因是___________。
【一氧化碳制氢】
(5)一氧化碳变换反应
也可用于生产氢气，该反应在Pd 膜反应器中进行
的工作原理如图4 所示。当反应器中存在Pd 膜时，CO 变换反应具有更高转化率的原因是___________。
(6)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图5 所示。
①装置中的固体电解质应采用___________(填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②同温同压下相同时间内，若进口Ⅰ处
，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y 倍，则
CO 的转化率为___________(用a、b、y 表示)。
【答案】(1)+15
(2) 高温 低温
(3) 小于 9/4
(4)二氧化碳分子直径介于材料的孔径大小之间，可以被吸附
(5)Pd 膜能选择性分离出
，促进反应正向进行
(6) 质子导体
【详解】（1）由图可知，反应中反应物的相对总能量为
，生成物的相对总能量为
，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变
，故答案为：+15；
（2）工业生产中反应I 和反应Ⅱ要分两个温度段进行，第一阶段反应I 生成的产物CO 是反应Ⅱ的反应物，
故先发生反应I，反应I 是吸热反应，
，
，反应可发生需要
，需要先采用
高温；第二阶段发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，低温有利于平衡正向进行，故第二阶段再采用低温；
（3）①设C 点投料为
，可列三段式
则
，同理
，降低温度，平衡正向移动，K 值增大，故A
点温度小于C 点温度；
B
②
点，当反应达到平衡时，
=
，
，设B 点投料为
，
，可列三段式
，
；
（4）由图3 可知，材料的孔径为0.33~0.35 nm，
分子的大小为0.338 nm，
分子的大小为0.376
nm，所以该材料能吸附
而不能吸附
可能的原因是材料的孔径与
分子的大小匹配，而与
分
子不匹配。
（5）Pd 膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大；
（6）①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，
故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电
解质应采用质子导体；
②根据阿伏伽德罗定律的推论可知，同温同压下，出口Ⅰ处气体物质的量为进口Ⅰ处的y 倍，设反应中
CO 转化了x mol，则根据三段式：
出口Ⅰ处气体物质的量为
，进口Ⅰ处的气体物质的量为
，则
，
则
，CO 的转化率为：
。
8．(2026 高三下·辽宁抚顺市六协作体·一模)将
转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。根据
所学知识，回答下列问题：
Ⅰ．
还原
可制取
。
已知：反应ⅰ．
反应ⅱ．
反应ⅲ．
(1)
___________
。
(2)向恒压为0.36MPa 的密闭容器中通入
和
，发生反应ⅰ，同时有副反应
发生，平衡时体系内
、
、
的物质的量
与温度
的变化关系如图所示。
①结合上述反应，解释图中
的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因：___________。
②
℃时，反应经
后达到平衡，测得此时
，
，甲烷的选择性
___________；该条件下反应速率
___________(用含的代数式表示)
；该条件下副反应的
___________。
③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性，应当___________。
Ⅱ．利用
催化加氢可制备
，其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，如“*
”表示
吸附在催化剂表面，图中“*H”已省略)：
(3)该反应历程中决速步反应能垒为___________eV；为避免产生副产物，工艺生产的温度应适当
___________(填“升高”或“降低”)。
【答案】(1)
(2) 该反应ⅰ的
，副反应的
；因此低温时反应ⅰ的逆向移动的影响占主导，
的物质
的量逐渐增大，而高温时副反应的正向移动的影响占主导，
的物质的量减小
0.68 选择加入对反应ⅰ有高选择性的催化剂
(3) 1.36 降低
【详解】（1）根据盖斯定律，反应i=反应ii+反应iii
，则有：
。
（2）①该反应ⅰ的
，同时副反应的
；当升高温度时，反应ⅰ的平衡逆向移动使
物质的
量增大，副反应平衡正向移动使
的物质的量减小；因此低温时反应ⅰ的逆向移动的影响占主导，
的物质的量逐渐增大，而高温时副反应的正向移动的影响占主导，
的物质的量减小；
②达到平衡时，根据C 守恒，有
，因此甲烷选择性
为：
；再根据反应关系，主反应消耗
，副反应消耗
，平衡时
，得到总物质的量
；容器为恒压，总压为
，得到初始
分压
，平衡时
分压
，因此
；副反应为分子数不变的反应，则有
分压比等于物质的量比，
；
③催化剂可以加快反应速率，同时高选择性的催化剂可以提高甲烷的选择性，因此可选择加入对反应ⅰ有
高选择性的催化剂。
（3）决速步是活化能（能垒）最高的步骤，根据反应历程图可知在主反应路径中的各步能垒，其中最高
能垒为
；生成副产物
的能垒高于主产物
，可适当降低温度，
使体系难以越过副产物的能垒，可避免副产物生成。
9．(2026 高三下·辽宁辽阳市·一模)硫磺具有杀菌消毒作用，可用于防治病虫害。回答下列问题：
Ⅰ.古代通常以黄铁矿和木炭为原料，通入适量空气加热制备硫磺。反应为
(1)该反应自发进行的条件为_________（填标号）。
A．不自发
B．任意温度
C．低温
D．高温
(2)下列关于该反应的说法正确的是_________（填标号）。
A．加入木炭可与氧气反应为该反应提供能量
B．为使黄铁矿充分反应，需鼓入过量空气
C．此反应条件下，
的稳定性高于
D．生成
，转移电子的物质的量为
Ⅱ.将上述反应所得气体回收
后，所得的尾气中含有
和
。将尾气进行处理发生如下两个反应：
反应
反应
已知
时，
的平衡转化率接近
。不改变其它条件，
的平衡产率和
时
产率随温度的变化如图。
(3)
时
产率高于平衡产率，说明两个反应的活化能关系为
_________
（填“>”、“<”或
“=”），理由为_________。
(4)
时，温度升高
平衡产率增大，分析其原因为_________。
(5)
的产率在
时达最大值，在图中画出
产率在
随时间变化曲线_________。
Ⅲ.
时，将一定量
通入固定容器中部分转化为
，初始容器内压强为
，达到平衡时容
器内压强变为
。
(6)
时，该反应的平衡常数
为_________（用各物质的物质的量分数表示）。
【答案】(1)B
(2)AC
(3)
时，
的产率高于平衡产率，说明反应
速率较快，反应
速率较慢，导致产物
累积，活化能越大，反应速率越慢，因此反应
的活化能
反应
的活化能
(4)温度升高，反应
均逆向移动，反应
的逆向移动使
增大；反应物浓度增大使反应
平衡正移，浓度使
平衡正移的影响大于温度升高使
平衡逆移的影响，所以整体使
平衡产率增大
(5)
（
接近
，
不低于
）
(6)8
【详解】（1）由方程式可知，该反应
，且正向为气体增多的反应，有
，结合自由能公式：
时，反应自发进行，因此该反应在任意温度下都能自发进行；
（2）A．由于木炭与反应产生热量，可以为反应供能，A 正确；
B．鼓入过量的空气，可能会氧化生成的
，B 错误；
C．此反应条件下，生成物为
，说明稳定性高于
，C 正确；
D．转移电子数=得电子总数=失电子总数，由方程式可知每转移
电子，生成
，因此每生成
，即生成
，转移电子
，D 错误；
故答案选AC。
（3）
时，
的产率高于平衡产率，说明反应
速率较快，反应
速率较慢，导致产物累积，活
化能越大，反应速率越慢，因此反应
的活化能
反应
的活化能；
（4）温度升高，反应
均逆向移动，反应
的逆向移动使
增大；反应物浓度增大使反
应
平衡正移，浓度使
平衡正移的影响大于温度升高使
平衡逆移的影响，所以整体使
平衡产率增
大；
（5）
根据题意，
的产率在
达最大值，根据图示，
时的产率约为
，平衡产率约为
，
40 分钟时间内，尚未知道反应是否达到平衡状态，因此
时，转化率应高于
；因此图像为：
；
（6）根据题意，设装置内通入一定量
的浓度为
，转化浓度为
，列三段式如下：
恒容装置，压强与物质的量浓度成正比，初始容器内压强为
，即
对应
，达到
平衡时容器内压强变为
，即
对应
，
，解得
，带入三段式，平衡时
浓度为
，
浓度为
，二者浓度相同，
即物质的分数各为0.5，求得
。
10．(2026 高三下·内蒙古呼和浩特市·一模)将丙烷转化为高附加值产品丙烯是实现碳基能源高效利用的关
键技术之一，具有广阔的使用前景及巨大的经济效益。请回答下列问题：
【方法一】丙烷直接脱氢
I：
II：
(1)估算反应I 的焓变需要_______(填数字)种化学键的键能数据，该反应是_______(选填“熵驱动”、“焓
驱动”)自发。
(2)下列措施可提高丙烷平衡转化率的是_______(填标号)。
A．适当升高温度 B．使用高效催化剂 C．利用选择性透过膜及时分离氢气
(3)恒容密闭容器，假设只发生反应I．在10 kPa、100 kPa 不同起始压强下达到化学平衡时，测得丙烷和丙
烯的物质的量分数随温度变化如图乙。当起始压强为10 kPa，丙烯随温度变化的物质的量分数曲线是
_______(填标号)；A 点对应的平衡常数
_______kPa(
为以分压表示的平衡常数，计算结果保留到小
数点后两位)。
(4)丙烷脱氢的反应在催化剂表面一般要经历“扩散→吸附→表面反应→脱附→扩散”的过程。分析反应过
程中因温度过高导致产率下降的原因为_______。
【方法二】丙烷氧化脱氢
III：
(5)丙烷氧化脱氢过程，引入氧化性气体如
能降低反应能耗，提升产率的原因是_______。
(6)研究人员利用
作催化剂，对反应的机理展开研究。以
和
为原料，初期产物中没有检测到
；以含有
的
(D 为
)和
为原料，反应过程中没有检测到
。下列推断合理
的是_______(填标号)。
A．
直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充
中反应掉的氧
B．
先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
C．
催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的
【答案】(1) 4 熵驱动
(2)AC
(3) b
(4)温度过高因反应产生积碳，导致催化剂表面活性位点被覆盖，活性降低
(5)加入O2后，能与H2反应放出热量；同时消耗H2促进反应正向移动
(6)A
【详解】（1）根据反应焓变
反应物总键能-生成物总键能，对反应
，整
理可得：
，共需要4 种化学键的键能。该反应
（焓增不
利于自发），反应后气体分子数增加，
（熵增），自发进行由熵增驱动，故为熵驱动。
（2）反应I 是吸热、气体分子数增大的反应。
A．升高温度，平衡正向移动，丙烷平衡转化率提高，正确；
B．催化剂只改变反应速率，不改变平衡状态，不影响平衡转化率，错误；
C．及时分离出生成物氢气，平衡正向移动，丙烷平衡转化率提高，正确。
故选AC。
（3）反应I 吸热，升温平衡正向移动，丙烯的物质的量分数随温度升高增大，丙烷减小；压强越小，越有
利于平衡正向移动，丙烯的物质的量分数越大，因此起始压强
下丙烯对应曲线
。 设初始丙烷压强
为
，平衡时转化的丙烷压强为
，由A 点丙烯物质的量分数为
得：
，解得
。平衡分压：
，
，则
。
（4）温度过高会导致催化剂活性下降（失活），同时副反应II（丙烯分解为碳和氢气）正向进行，丙烯被
消耗，因此产率下降。
（5）引入
后，
与丙烷脱氢生成的
反应，过程放热，降低了反应能耗；同时
被消耗，丙烷脱氢
平衡正向移动，提升了丙烯产率。
（6）A．以
为原料，初期产物不含
，证明产物中的氧来自催化剂
，
只用来补充催化剂消
耗的氧，A 合理，
B．
先吸附
，若吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应，则在产物中会出现
原子，而实际过程中
没有检测到
，说明未按照此机理发生反应，B 不合理；
C．混合
反应，没有有检测到
生成，说明在反应过程中，碳氢键（或碳氘键）的断裂
是不可逆的，即一旦断裂就不会再重新形成新的
键，否则会发生
交换，生成
，
C 不合理；
故选A。
11．(2026 高三下·吉林省长春市·一模)苯乙烯（
）是重要的化工原料，主要工业生产方法为
乙苯（
）催化脱氢。
反应：
回答下列问题：
(1)一定条件下，某些物质的相对能量如图1 所示。该条件下苯乙烯的相对能量
_______
。
(2)乙苯通过催化剂发生反应，在不同的流速下，乙苯的转化率随着温度的变化如图2 所示，流速大而转化
率低的原因可能是_______。
(3)在恒压状态下，当将适量过热水蒸气与乙苯混合通入反应器发生催化脱氢反应时，乙苯的平衡转化率明
显增大，原因是_______（答出一条即可）。
(4)分别将2 mol、4 mol、6 mol 乙苯通入容积均为2 L 的恒容密闭容器中发生催化脱氢反应，乙苯的平衡转
化率与反应温度的关系如图3 所示。
①其中表示通入2 mol 乙苯的曲线是_______（填序号）。
②一定温度下，初始时乙苯的投入量为6 mol，反应5 min 末达到平衡，乙苯的转化率为50%，则该反应5
min 内的平均速率
_______
。
(5)一种提高乙苯转化率的催化剂—钯膜（只允许
透过）反应器，其工作原理如图4 所示。
①该系统中持续通入
的作用为_______。
T℃
②
和p kPa 条件下，一定量的乙苯通入无钯膜反应器，乙苯的平衡转化率为40%，该反应的压强平衡
常数
_______kPa。
【答案】(1)+147
(2)乙苯与催化剂的接触时间短，反应不充分
(3)在恒压状态下，将适量过热水蒸气通入反应器，反应物分压减小，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率明
显增大
(4) Ⅰ 0.3
(5) 及时将氢气从反应器中分离，提高乙苯转化率
【详解】（1）
=生成物的总能量－反应物总能量，所以苯乙烯的相对能量=
+反应物总相对能量－
氢气相对能量=
。
（2）乙苯通过催化剂发生反应，流速过大，乙苯与催化剂的接触时间短，反应不充分，导致转化率低。
（3）在恒压状态下，将适量过热水蒸气通入反应器，反应物分压减小，反应为分子个数增多的反应，平
衡正向移动，乙苯的平衡转化率明显增大。
（4）①恒容密闭容器中通入不同量的乙苯，容器内压强不同，反应为分子个数增多的反应，压强越小，
平衡正向移动，乙苯转化率越大，所以通入2 mol 乙苯的曲线转化率最高，为Ⅰ曲线；
②初始时乙苯的投入量为6 mol，乙苯的转化率为50%，则反应了3 mol，生成苯乙烯3 mol，
。
（5）①从图中可知，氮气与氢气一起从装置中离开，降低生成物浓度，平衡正向移动，提高原料利用率；
②设起始时通入乙苯a mol，转化率为40%，则转化量为0.4a，以此列三段式：
，平衡时总的物质的量为：
0.6a+0.4a+0.4a=1.4a mol，
12．(2026 高三上·辽宁沈阳·一模)马来酸(MA)是一种重要的化工原料，以其合成琥珀酸(SA)及富马酸(FA)
均具有重要意义。回答下列问题：
I．琥珀酸(SA)的合成过程以及不同温度下三个反应的平衡常数K 随温度变化如下图所示
i．
ii．
iii．
(1)反应ii 的
_______0(填“>”、“<”或“=”)，反应i 对应的曲线为_______(填“a”或“b”)。
(2)在330 K 至350 K 下SA 平衡产率很高的原因为_______。
II．富马酸(FA)的合成
马来酸(MA)化学异构化合成富马酸(FA)流程如下图，苹果酸(M)为副产物
(3)190℃时，一定浓度的MA 发生反应，x 表示某有机酸浓度与各有机酸浓度总和之比，x 随时间t 变化如
上图(6.5 h 后苹果酸的x 不再随时间变化，溶液体积变化忽略不计)，反应①的活化能_______反应②的活化
能(填“>”、“<”或“=”)，反应①的浓度平衡常数Kc=_______。
(4)若体系中只发生反应①、②，其速率方程均可近似表达为v=k·c(反应物)，(k1、k2分别代表反应①、②速
率常数，H2O 的浓度视为1，忽略体积变化)。已知某温度下，k1/k2=4.5，MA 初始浓度为13 mol/L 发生反
应，测得某时刻c(M)=2 mol/L，则c(MA)=_______mol/L。
(5)已知MA 和FA 均为二元弱酸，
能形成分子内氢键，则相同温度下，电离平衡
常数Ka1(MA)_______Ka1(FA)(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) < a
(2)反应i 和iii 的K 值大，而反应ii 的K 值相对较小
(3) < 30
(4)2
(5)>
【详解】（1）图中反应ii 的平衡常数随温度升高而减小，即温度升高反应ii 平衡逆移，故正向为放热反
应，
；
反应i、iii 的温度随K 值变化与反应ii 一致，故反应i、ii、iii 均为放热反应，由反应i、ii、iii 可知反应i=
反应ii+反应iii，则
，由图可知
，则
是最大的，对应曲线a。
（2）SA 是在反应i 和反应iii 中，根据其平衡常数值可知两反应的K 值很大，即反应限度大，而反应ii 的
平衡常数很小，故在330 K 至350 K 下SA 平衡产率很高。
（3）反应①是MA 转化为FA，反应②是MA 转化为M，根据反应时间与含量图可知，单位时间生成FA
的速率更快，速率越快活化能越小，故反应①的活化能小于反应②的活化能；
6.5 h 后反应达到平衡，由图可知，平衡时FA 的x 为0.6，M 的x 为0.38，则MA 的x 为
。
反应①为MA
FA
⇌
，其浓度平衡常数
。
（4）k1/k2 = vFA/vM = 4.5，当c(M) = 2 mol/L 有c(FA) = 9 mol/L。由于物料守恒，有c(M) + c(FA) + c(MA) =
c0(MA) = 13 mol/L，故c(MA) = 2 mol/L；
（5）已知
能形成分子内氢键，MA 的两羧基比较近，这种因素使MA 第一个质
子更易电离，而富马酸(FA)的反式结构无法形成这种分子内氢键，故
。
13．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨第三中学·一模)研究有关氧化物的反应，对科学研究和化工生产有重要意
义。
(1)火法冶锌涉及以下反应：a：
；b：
；c：
；d：
。相关反应的
与T 关系如图1 所示，为实现反应
。选择的反应温
度应_______(填“不低于”或“不高于”)
，此条件下，金属锌的状态为_______。加热HgO 可得到
Hg，则反应
的
与
的关系线在d 线的_______(填“上方”、“下方”或“基本重
合”)
(2)
难以直接用焦炭还原为Ti，需先转化为
。在1000℃时反应如下：
Ⅰ.直接氯化：
，
Ⅱ.碳氯化：
，
①已知：反应
的
，则
_______
。
②在压强150 kPa 恒压条件下，将
、
、
以物质的量之比为
投料进行反应Ⅰ和Ⅱ，
理论上体系中平衡时气体组成比例(物质的量分数)的温度变化的关系如图2 所示(该条件下
被消耗完全)。
时，已知
的平衡转化率为
，则平衡时
与
的物质的量比为_______。
(3)为研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。可通过微扰(瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观
测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的弛豫时间(
)，从而获得k 的信息。对于
，
若将纯水瞬时升温到25℃，测得
。已知：
，
，
(
为
的平衡浓度)；
。
25℃
①
时，计算得
为_______
。
②结合本题有关数据，从化学平衡角度分析常温下水难电离的原因：_______。现已发明直接用
和
合
成
方法，试从反应速率角度给出其反应条件：_______。
【答案】(1) 不低于 气态 上方
(2)
或0.16
(3)
，平衡常数很小，该过程正向进行的趋势很小 加入催
化剂，加压，适当升温
【详解】（1）由题，反应
可由反应
得到，则该反应的
，要使反应
自发，需
，即
，对应温度不低于
；
高于锌的沸点（907℃），因此锌的状态为气
态；Zn 比Hg 更易被氧化，ZnO 比HgO 更稳定，形成ZnO 的
比形成HgO 的
更负，反应
的
与T 的关系线在d 线的上方。
（2）①由盖斯定律得，反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应
，因此：
。
②已知
的转化率为
，假设初始
为
，
为2mol，则
平衡时，
为
0.99mol，根据氯元素守恒，此时
为0.02mol，因为
的物质的量分数为0.36，所以气体总物质的量
为2.75mol，设此时CO 为
，
为
，则
，
根据氧元素守恒，得
，求得平衡时
为
，
为1.5mol，所以二者的物
质的量比为
。
（3）①驰豫时间公式为
，其中
，
，带入得：
，在平衡时，
，可推出
，代入已知值：
，即
，将k1带入驰豫时间公
式为：
，整理可得，
，计算括号内：
，
，由于
，可忽略不计，所以
，得出
。
②由
，平衡常数极小，说明水的电离正向进行的趋势很小，故常温下难电离；用
和
合成
，从反应速率角度，应加入催化剂、加压、适当升温，以加快反应速率。
14．(2026 高三下·三省三校（哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验）·一模)将来源于生物柴油的废弃物
甘油进行催化重整制氢，能有效解决能源问题，并实现
的零净排放。发生反应如下：
反应I：
反应II：
副反应：
请回答下列问题：
(1)计算反应
的
___________
。
(2)试从平衡移动的角度分析：向催化重整制氢体系中加入CaO 的作用___________。
(3)膜反应器含有氢气选择透过性膜。反应时间和其它条件均相同，甘油(
)催化重整制氢气膜反应器
和传统反应器中压强对甘油转化率、水蒸汽转化率和氢气产量的影响如下图。
下列说法不正确的是___________。
A．甘油转化率增大，说明压强增大，有利于平衡正向移动
B．一定条件下，甘油转化率可接近100%
C．氢气产量增量随压强增大而增大(氢气产量增量=
)
D．与膜反应器相比，传统反应器随压强增大水蒸气转化率下降的主要原因是
的分压增大
(4)550℃，
条件，
和
发生反应I、II 和副反应。反应达到平衡状态时，体
系中
，
，则
的平衡转化率为___________，反应II 的平衡常
数
为___________(保留2 位小数)。
(5)碳纤维布镍钼氮纳米片(Ni-Mo-N/CFC)是一种电催化剂，该材料作为阴极和阳极催化剂，可在碱性甘油
水溶液中同时生产高纯氢和增值甲酸盐。a 为电源的___________极，阳极的电极反应为___________。
【答案】(1)
(2)CaO 可与
反应，促使平衡正向移动，提高氢气产率
(3)A
(4) 20% 3.82
(5) 负
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I＋反应II×3=目标反应，则反应△H=△H1+3△H2= (+251.2 kJ/mol) +
(-41.2 kJ/mol) ×3 =+127.6 kJ/mol；
（2）向催化重整制氢体系中加入氧化钙，氧化钙能与反应II 生成的二氧化碳反应生成碳酸钙，二氧化碳
的浓度减小，会使反应I 的平衡向正反应方向移动，有利于提高氢气产率；
（3）A．由方程式可知，反应I 是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甘油的转化
率减小， A 错误；
B．由图可知，膜反应器和传统反应器中，压强足够大时，甘油转化率可接近100%，B 正确；
C．由图可知，增大压强时，膜反应器中氢气产量增大，而传统反应器中氢气产量减小，所以氢气产量增
量随压强增大而增大，C 正确；
D．由图可知，增大压强时，膜反应器中氢气产量增大、水蒸气转化率增大，而传统反应器中氢气产量减
小、水蒸气转化率减小，说明与膜反应器相比，传统反应器随压强增大水蒸气转化率下降的主要原因是氢
气的分压增大，D 正确；
故选A；
（4）由题意可知，甘油的物质的量为1 mol，则起始时反应混合气体中碳原子的物质的量为：1 mol×3= 3
mol；平衡时，二氧化碳、一氧化碳、甲烷的物质的量分别为2.2 mol、0.4 mol、0.4 mol，则三种气体中碳
原子个数之和为：2.2 mol+ 0.4 mol+0.4 mol= 3 mol，说明平衡时甘油完全反应；设平衡时氢气、水蒸气的
物质的量分别为a mol、b mol，由氧原子个数守恒可得：b+4.4+0.4=3+9，解得：b=7.2，由氢原子个数守恒
可得：2a+1.6+14.4=8+18，解得：a=5，则平衡时，水蒸气的转化率为：
=20%，混合气
体的总物质的量为15.2 mol，反应II 的平衡常数为：Kp =
≈3.82；
（5）由图可知，生成氢气的电极为电解池的阴极，则a 为电源的负极、b 为正极，阳极发生的反应为碱性
条件下甘油在阳极失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子和水，电极反应式为：
。
有机推断题
15．(2026 高三下·内蒙古包头市·一模)某中枢神经系统药物C 的合成路线如下
回答下列问题
(1)A 中官能团的名称为_______、_______。
(2)A→B 的化学方程式为_______。
(3)B→C 的反应类型为_______。
(4)写出一种同时符合下列条件的化合物D 的同分异构体的结构简式_______。
①含有苯环
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为6:3:2:1
(5)化合物E 的结构简式为_______。
(6)已知D 与E 先发生加成反应生成物质X，然后脱水生成F，过程如下：
物质X 的结构简式为_______。
【答案】(1) 醚键 醛基
(2)
(3)加成反应(还原反应)
题型二
(4)
或
(5)
(6)
【分析】A 与丙二酸发生缩合反应生成B，B 的碳碳双键和
加成得到C，C 经过
的处理，发生分子
内环化反应得到D。根据D 和F 的结构简式对比，和E 的分子式，可得E 的结构简式为
。可知D 生成F 的过程中断开了与羰基相连的亚甲基上的碳氢键，与E 的醛基加成得
到仲醇结构，再脱水得到F。F 经过
处理，将碳碳双键加氢变为碳碳单键，再利用分子中的N 原
子含有的一对孤对电子与
结合生成G。
【详解】（1）由A 的结构简式可知，其官能团名称为醚键、醛基。
（2）
该反应为
缩合，醛和丙二酸反应生成
不饱和酸，再脱羧得到二氧化碳和水，对应得到产物
B，化学方程式为
。
（3）由分析可知，B→C 的反应类型为加成反应。
（4）D 的同分异构体的核磁共振氢谱有4 组峰，说明是对称结构。峰面积比为6：3：2：1，说明含3 个
甲基，其中的两个甲基所处的化学环境相同。含苯环，能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸酯基，两者
的不饱和度之和是5，而D 的不饱和度为6。还剩一个C 原子，只能形成碳氧双键直接连在苯环上。对位
上只能是甲酸酯基，而对称的甲基连在苯环的间位上，另一个甲基连在碳氧双键上，或者与甲酸酯基互换
位置，结构简式为
、
。
（5）由分析可知，E 的结构简式为
。
（6）结合F 的结构简式，可知D 与E 发生加成反应时，E 断开了碳氧双键中的一个键，D 断开与碳氧双键
相连的亚甲基上的一个碳氢键，然后两个结构的碳原子相连，亚甲基脱下来的H 原子连在E 的O 原子上，
X 的结构简式为
。
16．(2026 高三下·内蒙古呼和浩特市·一模)可用于预防和治疗流行性感冒的药物磷酸奥司他韦中间体的一
种合成路线如下：
已知：①Bz 为
；②
；③
。
回答下列问题：
(1)A→B 实现了由_______到酯基的转化(填官能团名称)。
(2)D 的结构简式为_______。
(3)N 原子电子云密度越大，碱性越强。碱性：
_______
(填“>”“<”或“=”)，从平衡移动
的角度分析
在D→E 中的作用_______。
(4)G→H 的反应类型为_______。
(5)I→J 的化学方程式为_______。
(6)合成过程中会生成
，同时满足下列条件的该物质的同分异构体的
数目有_______种。
(a)能与
溶液发生显色反应
(b)可发生银镜反应
(c)含苯环(不含其他环)，且核磁共振氢谱有五组峰，峰面积比为
(7)参考上述路线，设计如下转化，X 和Y 的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1)羧基
(2)
(3)
与生成的HCl 反应促进平衡正向移动，提高产物产率
(4)取代反应
(5)
+
+CH3COOH
(6)
、
、
、
、
、
、
、
)
(7)
【分析】
该合成路线从化合物 A 开始，经过一系列官能团转化和保护/脱保护步骤，最终得到关键中间体J，A 通过
酯化反应生成B，B 和C 通过已知②给定的反应类型生成D（
），通过苯甲
酰化反应生成E（
），E 和浓盐酸生成F（
），
G 和叠氮钠发生取代反应生成H，H 在一定条件下发生环化反应生成I，I 再和乙酸酐通过已知③给定的反
应类型生成J，据此回答各问；
【详解】（1）对比A 和B 的结构，A 中的-COOH（羧基）变成了B 中的-COOCH2CH3（酯基），故答案
为羧基；
（2）
B 到D 是与乙二醇(C2H6O2)在H+催化下的反应。观察B 的结构，它有三个羟基：一个在烯丙位，两个在相
邻的碳上（邻二醇）。乙二醇通常选择性地与邻二醇形成五元环缩酮。因此，D 的结构应该是B 中下方的
两个-OH 与乙二醇形成的环状缩酮，而上方的-OH 和酯基保持不变。故结构简式为
（3）三乙胺 N(CH2CH3) 3中，三个乙基是给电子基团，会增加氮原子上的电子云密度，使其更容易接受
质子，因此碱性比氨 NH3强；D 到E 的反应是醇羟基与苯甲酰氯 (BzCl) 的反应，生成酯和 HCl。加入的
三乙胺 N(CH2CH3)3是一种有机碱，它可以与生成的 HCl 反应，生成盐 [HN(CH2CH3) 3]+Cl。这样做的目
的是消耗掉产物中的 HCl，使平衡向右移动，提高产率，同时防止 HCl 对分子中其他敏感基团（如缩
酮）造成破坏。故答案为：<；与生成的HCl 反应促进平衡正向移动，提高产物产率；
（4）G 是双甲磺酸酯，H 是单叠氮化物、单甲磺酸酯。这是 NaN3中的
离子作为亲核试剂，进攻其中
一个甲磺酸酯的碳原子，发生SN2 取代反应，将-OSO2CH3基团替换为叠氮基，故答案为：取代；
（5）
含有氨基 (-NH2)，与乙酸酐 ((CH3CO) 2O)反应，按照已知③给定的反应类型生成乙酰胺 (J) 和乙酸。反
应方程式为：
+
+CH3COOH
（6）
根据所给条件分析，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基 (-OH 直接连在苯环上)，可发生银镜
反应，说明含有醛基 (-CHO) 或甲酸酯基 (-OOCH)，含苯环(不含其他环)，且核磁共振氢谱有五组峰，峰
面积比为9:6:2:2:1。分子式为 C14H20O3，不饱和度为5，故除了苯环外只含有一个双键，分子中含有5 个
甲基，条件(a)要求有酚羟基，所以必须有一个 -OH 直接连在苯环上。条件(b)要求有醛基或甲酸酯基。由
于总共有3 个氧原子，如果有一个酚羟基(-OH)，剩下两个氧可以组成一个甲酸酯基(-OOCH)或一个醛基和
一个醚键等。但考虑到要满足(c)的对称性，不存在该种情况，故只可能有两个羟基，一个醛基，要满足对
称性要求，其中两个羟基在醛基两侧的情况有四种（甲醛基2 种，乙醛基1 种，丁醛基1 种），分别为
、
、
、
；两个羟基和醛基分别
在1、3、5 位的情况有四种（甲醛基2 种，乙醛基1 种，丁醛基1 种）分别为
、
、
、
；一共8 种，故答案为：8
（7）
在氢氧化钠水溶液中发生水解取代反应，生成
，后发生已知条件②的类似反
应，生成
，故答案为
；
。
17．(2026 高三下·黑龙江齐齐哈尔·一模)喹啉酮及其衍生物是一类重要的杂环化合物，因其具有多样的生
物活性被广泛应用于医药和农药。一种喹啉酮衍生物H 的合成路线如下：
已知：狄克曼酯缩合反应为
。
回答下列问题：
(1)A 的名称为______，
的反应类型为______。
(2)
实现了由______到______的转化(填官能团名称)。
(3)
的化学方程式为______，其中吡啶(
)的作用为______。
(4)A 有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①含有官能团
和
；②能发生银镜反应；③水解产物可以使
溶液显紫色。
(5)参考上述路线，设计如下转化：
Y 的结构简式为______，
的反应中会生成与Z 互为同分异构体的副产物，其结构简式为______。
【答案】(1) 2-硝基乙苯(或邻硝基乙苯) 取代(酯化)反应
(2) 硝基 氨基
(3)
+
+HCl 中和生成的HCl，促进反应进行提高产
率
(4)13
(5)
【分析】
根据C 的结构简式（
）以及
的反应条件，可知B 为
；由A 的分子
式
及A 生成B 的条件可知A 为
；由E 的结构简式及D
E 的反应条件，可知
D 为
；根据E 和G 的结构简式，F 的分子式，推测F 为
，据此分析。
【详解】（1）
A 的结构简式为
，名称为2-硝基乙苯(或邻硝基乙苯)；B
C 是B（
）
和
在浓硫酸催化条件下发生取代（酯化）反应生成C；
（2）
C 为
，D 为
，C
D 实现由硝基
氨基
的转化；
（3）
根据分析，D→E 的化学方程式为：
+
+HCl；其中吡啶的作
用是中和生成的HCl，促进反应进行提高产率；
（4）
A 的分子式
，①含有
和
，②能发生银镜反应，③水解产物可以使FeCl3溶
液显紫色；根据条件可知，该同分异构体中含苯环，其中一个取代基为
；若苯环上连接两个取代
基（
和
），则有3 种同分异构体；若苯环连接三个取代基（
、
、
），
则有10 种同分异构体，所以共13 种同分异构体；
（5）
由已知信息推测合成路线为
所以Y 的结构简式为
；Y→Z 的反应中会生成与Z 互为同分异构体的副产物为
。
18．(2026 高三下·内蒙古鄂尔多斯市·一模)本维莫德为我国拥有完整自主知识产权的国家Ⅰ类新药，主要
用于治疗炎症反应及自身免疫反应，其一种合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)A 中含氧官能团的名称是_______和羟基，已知A 中羟基和苯环处于同一平面最稳定，酚羟基中氧原子
的杂化方式为_______。
(2)B 的结构简式为_______。
(3)本合成路线中使用硫酸二甲酯(
)的作用_______。
(4)由D 生成E 的化学方程式为_______。
(5)K 是A 的同系物，其相对分子质量比A 大14。满足下列条件的K 的同分异构体有_______种。
①既能发生水解反应，又能发生银镜反应；
②能与三氯化铁溶液发生显色反应；
③苯环上有3 个取代基；
④不含
。
其中，核磁共振氢谱中峰面积比为
的结构简式为_______。(任写一种)
(6)邻二醇类化合物是一种常用的配体，用来制备配位化合物，参照上述合成路线，设计如下转化。M 的结
构简式为_______。由N 转化为Q 的反应所需试剂和条件为_______。
【答案】(1) 羧基 sp2
(2)
(3)保护酚羟基
(4)
(5) 26
或
(6)
NaOH 水溶液、加热
【分析】
由A 的结构简式和B 的分子式为C7H5BrO4，可知A→B 发生了卤代反应，结合C 的结构，可知B 的结构简
式为
；由D 的结构简式，E 的分子式为C9H9BrO3，说明D→E，少了2 个氢原子，结合反
应条件可知发生了醇的催化氧化，可知E 的结构简式为
；E 和F 通过已知反应得到
G，则F 为
。
【详解】（1）观察A 的结构可知，A 中含氧官能团为羧基和羟基。已知A 中羟基和苯环处于同一平面最
稳定，则说明氧原子的一个p 轨道会与苯环的π 轨道形成p-π 共轭，故酚羟基中氧原子的杂化方式为sp2。
（2）
A 的分子式为C7H6O4，B 的分子式为C7H5BrO4，可知A→B 发生了卤代反应，结合C 的结构，可知B 的结
构简式为
。
（3）
在合成路线中，酚羟基在
的作用下转化为-OCH3，后面又重新转化为酚羟基，说明
的作用为保护酚羟基。
（4）
D 的分子式为C9H11BrO3，E 的分子式为C9H9BrO3，说明D→E，少了2 个氢原子，结合反应条件可知发生
了醇的催化氧化，即化学方程式为
。
（5）
K 是A 的同系物，其相对分子质量比A 大14，说明K 多了A 一个-CH2，故K 的分子式为C8H8O4。既能发
生水解反应，又能发生银镜反应，说明有酯基和醛基，结合A 的饱和度，K 除了苯环只能有一个双键，故
需含有
；能与三氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；除此还剩一个碳和氧，且
不含
，故苯环上3 个取代基可以为
、-OH、-OCH3（苯环上有3 个不同取代基的
同分异构体10 种），
、-OH、-CH2OH（苯环上有3 个不同取代基的同分异构体10
种），
、-OH、-OH（苯环上有3 个取代基，其中2 个相同的同分异构体6 种）共26
种；其中，核磁共振氢谱中峰面积比为
的结构简式为
或
。
（6）
E 的结构简式为
，E 和F 通过已知反应得到G，现
也和F 通过已知反
应得到M，结合G 的结构简式，可推出M 的结构简式为
；
和
Br2发生加成反应生成
，
再水解即可得到
，
故由N 转化为Q 的反应所需试剂和条件为NaOH 水溶液、加热。
19．(2026 高三下·内蒙古赤峰市·一模)奥司他韦H 是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂，可用于治疗
流感，它的一种合成路线如图所示：
已知：
回答下列问题：
(1)A→B 的反应类型为_______。
(2)D 的含氧官能团除醚键外还有_______。
(3)已知N 原子电子云密度越大，碱性越强。F 中氨基N 原子(a)和叠氮基(
)中端位N 原子(b)相
比碱性较强的N 原子是_______(填“a”或“b”)。
(4)
在合成路线中的作用是_______。
(5)写出B→C 的化学方程式：_______。这一过程伴有副反应发生，能生成与C 互为同分异构体的有机产
物J，其结构简式为_______。
(6)已知
，参考上述合成路线，以
为原料合成
(未注明反应试剂及条件)。X 和Y 的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1)酯化反应(或取代反应)
(2)酯基
(3)a
(4)保护羟基
(5)
(6)
【分析】A 中的-COOH 与
在酸性条件酯化脱水生成
，B 与(C2H5OOCN)2、PPh3反应得到
C，结合已知信息，C 的结构简式为
，C 和CH3OCH2Cl 发生取代反应生成D；D 开
环生成E，E 经历三步反应生成F，F 发生取代反应生成G，G 经历一系列反应生成H。
【详解】（1）观察A 和B 的结构变化：A 中的-COOH 被转化为
，而三个羟基未发生变化。这
表明A 与
发生了酯化反应(或取代反应)。
（2）D 的结构中，含氧官能团有：醚键、酯基，除醚键外D 中还含有酯基；
（3）F 的结构中，a 是
中的N，b 是
中的端位N。a 上的N 连接两个H 和一个C，孤对电子未被共
轭体系分散，电子云密度较高。b 上的N 位于
中，由于共振效应，电子云密度较低。根据题目给
出的信息，N 原子电子云密度越大，碱性越强。a 的电子云密度高于b，对应a 的碱性更强；
（4）B 中有三个羟基，一个被环氧化，另一个与
反应生成
，这一步的目的是保护
一个羟基，防止其在后续反应中被氧化或参与其他副反应。
的作用是保护羟基；
（5）
B→C 的化学方程式为：
，这一反应会伴随着
一种有机副产物J 生成，B 中邻位两个相邻的羟基发生取代反应，则J 的结构简式为
；
（6）
以
为原料合成
，
发生反应生成
，
发生催化氧化反应时醇羟基转化为羰基，然后再发生F→G 类型的
反应将醚键转化为醇羟基，合成路线为
；X 和Y 的结
构简式分别为
、
。
20．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨市·一模)电催化法是合成螺环类物质的新方法，苯甲醚环丙醇电化学氧化
合成螺[4.5]结构流程如下：
已知：
R1、R2、R3为烷基
E→F 的反应机理：
(1)A 的名称为___________。
(2)B→C 的化学方程式为___________。
(3)F 中的官能团名称为___________、___________。
(4)G→H 的反应类型为___________。
(5)B 的同分异构体中能使FeCl3溶液显色的有___________种。
(6)请根据反应流程及已知信息，写出N 以及产物P 可能的结构简式：N：___________ P：
___________(写出一种即可)。
【答案】(1)3,5-二甲基苯酚
(2)
(3) 酮羰基 碳碳双键
(4)取代反应
(5)22
(6)
或
【分析】
A 的羟基与CH3I 发生取代反应生成B，B 与Br2 发生取代反应生成C：
，
与KOOCCH2COOCH2CH3反应生成D：
，D
与CH3CH2MgBr 反应生成E，E 电催化后生成F，F 经过还原反应后与I2反应生成G，G 与
反应生成H。
【详解】（1）A 以苯酚为母体，羟基为1 位，两个甲基位于3、5 位，命名为3,5-二甲基苯酚；
（2）
苯环甲氧基对位上的氢发生取代反应，化学方程式为
；
（3）观察F 的结构，分子中含有碳碳双键和酮羰基，官能团为碳碳双键和羰基；
（4）G 中碘原子被格氏试剂中的异丙烯基取代，生成H，属于取代反应；
（5）B 分子式为C9H12O，能使
显色说明含酚羟基，分类计数： ① 苯环含2 个取代基：−OH、
，丙基有2 种，位置邻、间、对共
种； ② 苯环含3 个取代基：
、
、
，三个
不同取代基共10 种； ③ 苯环含4 个取代基：
、3 个
，共
种，总计
种；
（6）
根据
，以及M 的结构简式，N 的结构简式为
，根据电催化机理，P 的结构简式为
或
21．(2026 高三下·辽宁省辽阳市·一模)黄酮类物质X 具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性，一种合成
路线如下。
已知：
。
(1)X 中含有的含氧官能团为醚键、_________。
(2)A→B 反应的化学方程式是_________。
(3)B→D 的反应类型是_________。
(4)
E→F
①
的反应同时生成
，试剂a 的结构简式是_________。
②试剂a 的作用是_________。
(5)J 的结构简式是_________。
(6)F 和L 生成X 经历如下多步反应：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.。
M
①
的结构简式是_________。
②第三步反应中，除生成产物X 外还生成的有机产物有_________。
【答案】(1)酮羰基，羟基
(2)
+Br2
+HBr
(3)
取代反应
(4) CH3OCH2Cl 保护酚羟基
(5)
(6)
HCHO，CH3OH
【分析】
在催化剂的作用下A→B 发生取代反应，故B 的结构简式为
，题中可知E→F 的反应同时生成
，所以该反应为取代反应，—CH2OCH3 取代羟基上的氢原子，逆合成分析可得E 的结构简式为
，D 的结构简式为
，根据已知条
，分析可得J
的结构简式为
，K 的结构简式为
，K→L 的条件与E→F 相同，可推得L 的
结构简式为
，据此回答下列问题；
【详解】（1）由X 结构简式可知，X 中含氧官能团的名称为醚键，羟基和酮羰基；
（2）
由分析可知A→B 反应的化学方程式为
+Br2
+HBr；
（3）由分析中B 和D 的结构简式可知B→D 的反应类型为取代反应；
（4）①E→F 的反应同时生成
，该反应为取代反应，—CH2OCH3取代羟基上的氢原子，所以a 的结构
简式为CH3OCH2Cl；
②后续过程中该酚羟基再次出现，所以CH3OCH2Cl 作用为保护酚羟基；
（5）
由G 和K 的结构简式结合已知条件，可分析得J 的结构简式为
；
（6）
①根据F 和L 的结构简式对比X 的结构简式，结合（6）中已知I 可知M 的结构简式为
；
②根据X 结构简式逆推分析可知N 的结构简式为
，发生第三Y 步
反应时N 中
这个原子团发生已知反应Ⅱ
，
类比可得，除生成产物X 外还生成的有机产物有
和
。
22．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨市·一模)化合物J 是一种具有除草功效的农药，其合成路线如下：
已知：Ⅰ.
；Ⅱ.
(咪唑)、
(嘧啶)均有与苯相似的性质，且为
平面结构；Ⅲ.
和
不稳定，分别快速异构化为
和
。回答下列问
题：
(1)B 中只有一种官能团，B 的化学名称为_______。
(2)I 中含官能团的名称为_______和_______。
(3)下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．经过B→C 的反应，B 中只有一个N 原子的杂化类型改变
B．B 和G 互为同系物
C．I 中有5 种化学环境的H
D．F 和I 的反应为取代反应
(4)C 和E 反应的化学方程式为_______。
(5)
与氯气在一定条件下通过取代反应得到化合物I，M 的同分异构体中属于芳香族化合物且
能发生水解反应的有_______种。
(6)参考上述路线，设计如下转化。X 的结构简式为_______。
【答案】(1)邻苯二胺
(2) 酰胺基 碳氯键
(3)CD
(4)
(5)9
(6)
【分析】
A 在
的作用下还原苯环上的硝基（
）为氨基（
），属于还原反应，得到B（
），B 与
发生取代反应生成C，结合C 的得化学式得C 为（
）；D 与
发生缩合反应生成E，结合E 的化学式得E 为（
），在
条
件下，C 中的
与E 中的巯基（
）发生取代反应，生成F，结合F 的化学式和J 的结构简式得F 为（
）；G 与
发生取代反应，在氨基上引入氯乙酰基，得到I；I 和F 在
条件下发生取代反应，构建出最终的多环结构J。
【详解】（1）A 经还原得到的B 是邻苯二胺，分子中只有氨基（
）这一种官能团。
（2）由I 的结构可知，含有的官能团为酰胺基和碳氯键。
（3）A．B（邻苯二胺）中两个N 均为
杂化，与
反应生成C（杂环）后，两个N 均变为
杂化，因此并非只有一个N 的杂化类型改变，A 错误；
B．B 是邻苯二胺，G 是苯胺，结构不相似，不互为同系物，B 错误；
C．由I 的结构可知，苯环上有3 种H，侧链
有1 种H，酰胺基有1 种H，共5 种化学环境的H，C 正
确；
D．F 和I 的反应是F 中苯并咪唑环上的氮原子作为亲核试剂，进攻I 中与氯相连的碳原子，发生亲核取代
反应，属于取代反应，D 正确。
（4）
根据已知信息I，C 中的
与E 中的
在
条件下发生取代反应：
。
（5）
与氯气在一定条件下通过取代反应得到化合物I，可得M 为
，M
的分子式为
，不饱和度为
，含苯环（不饱和度4），能水解说明含酰胺基。只有
一个取代基时，即
、
、
（这个就是M）、
共4 种结构；
含2 个取代基时，即
与
、
与
共
种结构，去掉M 本身，因此符合条件的同
分异构体共9 种。
（6）
目标产物由Y 与
反应得到，逆推可知Y 为含两个相邻氨基的苯环衍生物，而X 需将苯环
上的两个氨基转化为咪唑环。根据A→B→C 的路线，X 应提供一个羧基（
）与邻二胺环合，故X
为对甲基苯甲酸，结构简式为：
。
23．(2026 高三下·辽宁抚顺市六协作体·一模)中国科学家团队首次发现了一种能阻断肿瘤细胞DNA 损伤修
复的靶向药物H。H 的一种合成路线如下：
已知：ⅰ．RBr
RMgBr
(
为烃基或
原子)；
ⅱ．R2CH2COR3
；
ⅲ．
是一种强还原剂，可将
或
转化为
。
回答下列问题：
(1)A 的名称为___________。
(2)G 中含氧官能团的名称为___________。
(3)C 的结构简式为___________，B→C 的反应类型为___________。
(4)写出F+X→G 的化学方程式：___________。
(5)M 是D 的同分异构体，符合下列条件的M 的结构有___________种。
①除苯环外，无其他环状结构
②能与
溶液反应，且
该同分异构体与足量
溶液反应最多可生成
(6)根据上述合成路线与信息，设计以
和乙醛为原料合成X 的路线。___________
【答案】(1)邻苯二酚
(2)酮羰基、醚键
(3)
、取代反应
(4)
+
+H2O
(5)3
(6)
【分析】A 的名称为邻苯二酚，与二氯甲烷发生取代反应，生成B；根据后续D 的结构式，可知B 与溴单
质发生取代，得到C，即C 为
，D 发生已知反应，羧基被还原为羟基，生成E
，E 被氧气氧化为醛基，生成F
；根据已知反应，醛基与碳氧双键可
反应得到羟基结构，羟基可消去生成双键，得到结构G，G 中羰基被还原，得到最终产物H；
【详解】（1）A 的名称为邻苯二酚；
（2）根据G 的结构式，其含氧官能团为酮羰基、醚键；
（3）根据分析，B 与溴单质发生取代，生成C
，反应类型为取代反应；
（4）由分析知，F 中的醛基可与X 中的羰基发生已知反应ii，X 中与羰基碳直接相连的甲基断掉1 个碳氢
键，F 中的碳氧双键断裂
键，两分子中断键的碳原子相连，断键的氢原子与氧原子相连，得到羟基，后
羟基消去得到碳碳双键，反应方程式为
+
+H2O；
（5）D 中除苯环外，含有2 个碳原子和4 个氧原子，不饱和度为2；要求M 含有苯环且能与
溶液
反应，且
该同分异构体与足量
溶液反应最多可生成
，即1 mol M 中含有2 mol 羧基，
不饱和度与原子个数已全部满足要求，即在苯环上取代2 个羧基，故M 的结构有“邻间对”3 种；
（6）根据已知反应i，溴原子可通过借助Mg 与碳氧双键发生反应，得到羟基，而要得到的有机物X 含有
羰基，可以最后将羟基氧化为羰基，故合成的流程为
。
24．(2026 高三下·黑龙江哈尔滨第九中学·一模)药物Z 的研发具有重要的意义，它的一种合成路线如下(略
去部分试剂和条件)。
已知：①
②
③
(1)A 的名称为___________。
(2)B 中官能团的名称为___________。
(3)E 的结构简式为___________。
(4)F 生成Z 的过程中，第一步和第二步的总反应化学方程式为：___________，第三步的反应类型为
___________。
(5)同时满足下列条件C 的同分异构体有___________种。
①红外光谱显示含
②可与
发生显色反应，1mol 该物质能与2mol
反应
③苯环上有3 个取代基且苯环上的一氯代物有两种
④核磁共振氢谱有6 组峰，峰面积比为1：2：2：2：2：6
(6)根据上述合成路线，完成下列问题。
M
①
的结构简式___________。
N
②
的结构简式___________。
【答案】(1)间硝基苯酚或3-硝基苯酚
(2)硝基、醚键
(3)
(4)
+CH3NH2
+H2O 还原或加成
(5)4 种
(6)
【分析】A 的不饱和度为5，除了苯环外还有1 个不饱和度，根据D 的苯环取代基处于间位，则A 的结构
简式为
，A 中酚羟基和
的溴原子发生取代反应生成B，则B 的结构简式为
，B 中硝基被还原为氨基，则C 的结构简式为
，C 发生已知信
息①的反应生成D，D 和E 发生取代反应生成F，则E 的结构简式为
，F 发生已知信息
②的反应生成Z，据此解答。
【详解】（1）根据分析可知，A 的结构简式为
，名称为间硝基苯酚或3-硝基苯酚；
（2）根据分析可知，B 的结构简式为
，官能团的名称为醚键、硝基；
（3）根据分析可知，E 的结构简式为
；
（4）F 生成Z 的过程中，第一步是氨基和醛基的加成反应得到羟基，第二步是羟基的消去反应得到碳氮双
键，总反应化学方程式为：
+CH3NH2
+H2O；
（5）
C 的分子式为
，不饱和度为4，满足①红外光谱显示含
，②可与
发生显色反应，说
明含有酚羟基，则其余结构均为饱和结构，1 mol 该物质能与2 mol
反应，说明含有2 个酚羟基，
③苯环上有3 个取代基且苯环上的一氯代物有两种，说明取代基的结构对称（如两个对称的酚羟基），④
核磁共振氢谱有6 组峰，峰面积比为1：2：2：2：2：6，说明有2 个结构对称的甲基，满足条件的结构简
式为
、
、
、
，共4 种。
（6）①根据已知信息②M 中含有醛基，发生类似F→Z 的反应，则M 的结构简式为
；
②根据已知信息③，氨基的氢原子可以和卤代烃发生取代反应，则N 的结构简式为
。
25．(2026 高三上·辽宁沈阳·一模)沉香中含有一种天然药物卡拉酮，具有镇静抗菌作用，其部分合成路线
如图所示。
回答下列问题
(1)G 中的官能团名称为_______、_______。
(2)H→I 的反应类型为_______。
(3)H 中含有_______个手性碳原子。
(4)E→F 的化学方程式为_______。
(5)写出E 的同分异构体中含有一个呋喃环(
)，核磁共振显现出3 组峰，峰面积比为6 1 1
∶∶的结构简
式_______、_______。
(6)已知C→D 为羟醛缩合反应，在一定条件下可逆向进行，请写出J 的逆反应产物M 以及J 的异构体N 的
结构简式(N 含有两个六元环)_______、_______。
【答案】(1) 碳碳双键 羧基
(2)消去反应
(3)5
(4)
+
+HCl
(5)
(6)
【分析】
化合物A 中的碳碳双键转化为碳碳单键，同时醇羟基上的H 被取代为TMS；化合物B 中的碳碳双键与
反应将B 中的碳碳双键转化为碳碳单键生成化合物C；化合物C 中酮羰基的邻位碳上的H
原子与另一个酮羰基先加成后消去形成化合物D；根据化合物D 的分子式(
)可知，D 生成E 为还原
反应，结合化合物F 的结构可知，D 中的酮羰基转化为醇羟基，故E 的结构简式为
；E 中的
醇羟基与
发生取代反应生成化合物F。
【详解】（1）G 中的官能团有碳碳双键、羧基。
（2）H→I 的反应中H 中的碳碘键发生消去反应生成碳碳双键。
（3）
H 中含有5 个手性碳，用“*”表示：
。
（4）
E→F 的反应中E 中断裂O-H 键、
中断裂C-Cl 键，发生取代反应，化学方程式为
+
+HCl。
（5）
E(
，
，不饱和度为3)的同分异构体中含有一个呋喃环(
，不饱和度为3)，核磁
共振显现出3 组峰，峰面积比为6 1 1
∶∶，根据H 原子个数可知H 的实际比为12：2：2，故有4 个相同的甲基，
上连接的取代基对称分布，符合要求的结构简式有
、
。
（6）
C→D 为羟醛缩合反应，在一定条件下可逆向进行，故D 中的六元环中的碳碳双键需断裂让一侧形成酮羰
基即可逆反应合成C，化合物J 断裂碳碳双键形成酮羰基，故M 为
，M 在哌啶、乙酸
条件下要形成两个六元环。
中2 号酮羰基邻—CH3中C—H 键断裂，与1 号酮羰基发生先加
成、后消去的反应生成N，则化合物N 的结构简式为
。
26．(2026 高三下·吉林省长春市·一模)布洛芬除具有降温功效外，还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重
排法生产布洛芬的合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)A 的化学名称为_______。
(2)B 的结构简式为_______。
(3)C 中官能团名称为_______。
(4)D→E 的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中，含苯环（不含其他环）且不同化学环境的氢原子个数比为
1 的同分
异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M 的结构简式为_______；M 重排的过程除芳基迁移转化为N 以外，
也可发生氢迁移生成Z，Z 的结构简式为_______。
【答案】(1)甲苯
(2)
(3)羰基、碳氯键
(4)加成反应
(5)
(6)6
(7)
【分析】
观察B→C 的反应得知B 的结构为
；由于A 与丙烯反应生成B，故A 为甲苯。
【详解】（1）
观察B→C 的反应得知B 的结构为
；由于A 与丙烯反应生成B，故A 为甲苯。
（2）
观察B→C 的反应得知B 的结构为
。
（3）C 中官能团为C-Cl 与C=O，故名称为羰基、碳氯键。
（4）观察反应可知，D→E 的过程为D 对甲醛的加成反应，故反应类型为加成反应。
（5）观察结构可知，H→布洛芬的过程中发生了酯类的水解，故两步骤反应应该分别为酯在碱性条件下水
解为对应的羧酸的盐，以及盐被酸化后生成产物（羧酸）；同时考虑到加入强碱NaOH 与加热环境下发生
了羟基对氯原子的取代反应，故第一步反应的化学方程式为：
（6）除苯环外，异构体中应包含7 个C 原子、2 个O 原子与若干个H 原子，具有1 个不饱和度。考虑到有
12 个H 原子化学环境相同，应该为4 个甲基。由于除了苯环外不含其他环，取代基应该为：1 个-COOH 与
2 个-CH(CH3)2，或1 个HCOO-与2 个-CH(CH3)2，或1 个-CHO、1 个酚羟基与2 个-CH(CH3)2。三种情况下
满足核磁共振氢谱的异构体数目均为2 种，故一共6 种。
（7）
仿照题干中E→F 过程，得知M 的结构简式为
；
生成N 的过程中苯基进行了迁移，故氢迁移产物应为N 中苯基与醛基氢交换的结果，为
。
27．(2026 高三下·辽宁省·一模)喹啉衍生物Q(
)在生物医药中有广泛应用，聚喹啉化合物P
是一种新型功能高分子，具有特殊的电学性能和光学性能，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)C 中官能团的名称是___________。
(2)生成E 的反应类型是___________。
(3)写出满足下列条件的H 的芳香族同分异构体的结构简式：___________、___________。
Ⅰ．能与
发生加成反应
Ⅱ．苯环上的一氯取代物只有一种
(4)合成J 的化学方程式为___________。
(5)反应①和反应②的作用是___________。
(6)L 的结构简式是___________。
(7)参考上述路线，由M 制备P 的反应分两步：M→中间体→P，中间体的结构简式是___________(高分子
的端基可省略不写)。
【答案】(1)醛基、氨基
(2)氧化反应
(3)
(4)
(5)保护氨基
(6)
(7)
【分析】
甲苯发生硝化反应生成A（
），A 中甲基被SeO2氧化为醛基生成B（
），B
中的硝基被还原成氨基生成C，C 与
在碱性条件下加热生成D，D 加热生成Q；另一条线，甲苯
被高锰酸钾氧化为苯甲酸（E），苯甲酸与SOCl2发生取代反应生成
；由J 的结构简式
可知G 为乙苯（
），
发生硝化反应生成H（
），H 被还原生成I（
）；
与I 发生取代反应生成J ；J 与乙酸酐发生取代反应生成K （
），保护氨基；K 被SeO2氧化生成L，结合M 的结构简式可知L 的结构
简式为
；最后L 水解生成M；据此作答。
【详解】（1）C 中官能团的名称为：醛基、氨基；
（2）甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸，反应类型为：氧化反应；
（3）
H（
）除苯环之外还有两个C，一个N，2 个O，一个不饱和度；要求的同分异构体除了苯环之
外，还需要有碳碳双键，并且结构高度对称，N 和O 都没有不饱和键；所以结构只能是
和
；
（4）
与I 发生取代反应生成J，方程式为：
；
（5）反应①将氨基取代，反应②又产生氨基，所以二者的作用是保护氨基，防止氨基被SeO2氧化；
（6）
L 的结构简式为
；
（7）
由M 进行正推，两个苯环中间的酮羰基与乙酰基发生羟醛缩合反应，并且依靠这个羟醛缩合反应进行缩聚，
得产物
；也可通过最终产物P 进行逆推，中间体生成P 的反应是氨基和酮羰基的脱水
成碳氮双键反应，所以只需要将P 中的碳氮双键断开，N 连上2 个H，C 接上碳氧双键即可。
28．(2026 高三下·吉林省白山市·一模)Daprodustat 是一种用于治疗贫血的药物，其中间体J 的合成路线如
图所示。
已知：
。
回答下列问题：
(1)B→C 的反应类型是________。
(2)一定条件下，反应Ⅱ的化学方程式是________。
(3)D→E 的过程中，D 中的________（填官能团名称，下同）变为E 中的________。
(4)F 不能水解，G 的核磁共振氢谱中有2 组峰。H 与乙二胺（
）在一定条件下反应生成七
元环状化合物的化学方程式是________。
(5)由中间体J 合成Daprodustat 的过程中需经历以下三步：
其中试剂1 的分子式为
，J 生成K 为加成反应，则试剂1 和L 的结构简式分别为________和
________。
【答案】(1)还原反应
(2)
(3) 氨基 酰胺基
(4)
(5)
【分析】E 的结构简式为
，D 与
发生加成反应生成
，推出D 的结构简式为：
，由C 与氢气发生加成反应生成的D，推
知C 的结构简式为：
，由B 的分子式以及B 到C 的转化条件可知，B 被还原为氨基生成
C，推知B 的结构简式为：
，由B 的结构简式和A 的分子式可推知，A 是一种芳香族化
合物，分子式为C6H6，则A 为苯，苯与浓硝酸、浓硫酸共热反应生成的B 为硝基苯，E 和I 发生取代反应
生成J 为
和HCl，则I 为
，H 分子式为C3H4O4，SOCl2可将羧基
中的羟基取代为氯原子，则逆推H 为
，根据信息反应，以及G 的分子式，可知G 为
，结合F 的分子式，则F 为CH3COOH，据此解答。
【详解】（1）B 为硝基苯，硝基被Fe/HCl 还原为氨基，反应类型为还原反应。
（2）反应II 为C 与氢气加成生成D，方程式为
+3H2
。
（3）根据分析，对比D 与E 官能团可知，D 中的氨基变为E 中的酰胺基。
（4）据分析，F 为乙酸，G 为
，符合核磁共振氢谱有2 组峰，H 为
，H 与乙
二胺反应生成七元环状化合物的方程式为
。
（5）L 发生酯的水解脱去C2H5OH，结合Daprodustat 中羧基的位置可知，L 的结构简式为
，试剂1 的分子式为C5H7O3N，J 生成K 为加成反应，K→L 是异构化，则
试剂1 中含—COOC2H5，结合L 的结构简式可知试剂1 的结构简式为
。
29．(2026 高三下·三省三校（哈师大附中、东北师大附中、辽宁实验）·一模)本维莫德(H)是一种芳香烃受
体调节剂，用于治疗成年人轻至中度稳定性寻常型银屑病，合成路线如下：
回答以下问题：
(1)化合物F 中含有的官能团名称为___________、___________。
(2)化合物C 合成化合物D 的反应类型为___________。
(3)化合物E 的结构简式为___________。
(4)化合物A 合成化合物B 分2 步完成，写出第一步反应的化学方程式___________。
(5)下列关于化合物G 和化合物H 的描述正确的是___________。
A．两种化合物中碳原子的杂化方式均为
和
B．两种化合物中所有碳原子均不可能在同一个平面上
C．两种化合物均具有弱酸性
(6)符合下列条件的化合物C 的同分异构体有___________种。
(i)含有苯环且苯环上只有一种等效氢；
(ii)1 mol 该物质与足量浓溴水发生取代反应消耗
；
(iii)1 mol 该物质与足量NaOH 溶液反应消耗4 mol NaOH；
(iv)能发生银镜反应
其中，核磁共振氢谱各组峰面积为
的结构简式为___________(写出一种即可)。
(7)根据题意写出下列合成中N 的结构简式___________。
【答案】(1) 醚键 酯基或磷酸酯基
(2)还原反应
(3)
(4)
(5)AB
(6) 16
或
(7)
【分析】
A 先与
反应生成
，
再与
发生取代反应生成B （
）；B 再与异丙醇在硫酸催化下发生取代反应生成C；C 经
还原反应得到D，结合
D 的化学式可得D 为
；D 与
发生取代反应生成E，结合E 的化学式和F 的结构
简式可得E 为
；E 与亚磷酸三乙酯发生取代反应得到含膦酸酯结构的F；F 与苯甲醛在
条件下发生缩合反应，生成含双键的G；G 最后在HCl 作用下发生取代（水解）反应，甲醚转化为
酚羟基得到目标产物H。
【详解】（1）由F 的结构可知， F 中含有醚键和酯基或磷酸酯基。
（2）由分析可知，化合物 C 在
作用下发生还原反应生成D。
（3）
由分析可知，化合物E 的结构为
。
（4）
由分析可知，A 先与
反应生成
，化学方程式为
。
（5）A．苯环、双键中的碳原子为
杂化，烷基碳原子为
杂化，两种化合物中碳原子的杂化方式
均为
和
，A 正确；
B．两种化合物中均有异丙基（
），其饱和碳原子为四面体结构，导致所有碳原子不可能共面，
B 正确；
C．G 中无酚羟基，不显弱酸性；H 中含酚羟基，显弱酸性，C 错误；
（6）
苯环上只有一种等效氢，说明取代基高度对称。能与 4 mol
反应，说明含 2 个酚羟基和 1 个甲
酸酯基（
）。1 mol 消耗 2 mol
，说明苯环上有 2 个可取代的 H，且处于对称位置。可以为
或
，烷基
有8 种结构，因此符合条件的同分异构体共有
种；其中，核磁共振氢谱各组峰面积为
的结构简式为
或
。
（7）
结合流程
，
与
反应生成M（
），M 再与
在
作用下生成
。
