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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·河南商丘·一模）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，CO2的资源化利用已成为研究的热
点。
【资源化一：利用CO2制水煤气】
(1)在容积为1L 的恒容密闭容器中进行反应，方程式为
。当投料比
时，CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如
图所示。
①初始压强
(填“>”“<”或“=”，下同)；当温度为
℃、初始压强为
时，a 点时的
。
②起始时向容器中加入1molCH4和1molCO2，在温度为
℃时反应，此时初始压强为
，该反应的平衡常
数K= 。
【资源化二：利用CO2制天然气】
(2)二氧化碳加氢制甲烷过程中主要发生反应：
反应I：
反应Ⅱ：
在密闭容器中，压强恒为1.01×105Pa、
时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反
应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。
题型一
①反应I 的
= kJ·mol-1.
CO
②
2平衡转化率后升高的主要原因是 。
CO
③
2制备甲烷过程中，CO2活化的可能途径有两种，如图所示。请从反应速率和反应程度两个角度分析
说明CO*是CO2活化的优势中间体的原因是 。
【资源化三：利用CO2制有价值的有机物】
(3)CO2与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物，其转化过程如图所示。Y 为五元环状化合物，Y 的
结构简式为 ；该反应中涉及的第二周期元素中，第一电离能由大到小的顺序为 (用
元素符号表示)。
【答案】(1) < > 4
(2) -164.7 反应I 为放热反应，温度升高CO2平衡转化率减小；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高CO2
平衡转化率增大，温度较高时以反应Ⅱ为主，随温度升高CO2平衡转化率增大的幅度大于减小的幅度
生成CO*中间体反应的活化能小，反应速率快；CO*中间体能量低，较稳定，利于生成(或反应放热，利于
中间体的生成)
(3)
N>O>C
【详解】（1）①
是体积增大的反应，
℃时，从下到上，二氧化碳
平衡转化率升高，平衡正向移动，即减小压强向体积增大的方向移动，因此
。当温度为
℃、初始
压强为
时，从a 点到平衡点，二氧化碳平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，因此a 点时的
。
②起始时向容器中加入1molCH4和1molCO2，在温度为
℃、初始压强为
时反应，二氧化碳平衡转化率
为50%，列出三段式得：
，该反应的平衡
常数
。
（2）①根据盖斯定律可知，反应的
。
②因为反应：
，是放热反应，当温度升高，
平衡逆向移动，二氧化碳转化率降低；反应
：
，
是吸热反应，当温度升高，平衡正向移动，导致二氧化碳转化率增大，当温度升高到移动程度以后，此时
反应以
反应为主，导致随着温度的升高，反应
的二氧化碳转化率增大幅度大于反应的减小幅度。答
案为：反应为放热反应，温度升高CO2平衡转化率减小；反应
为吸热反应，温度升高CO2平衡转化率
增大，温度较高时以反应
为主，随温度升高CO2平衡转化率增大的幅度大于减小的幅度。
③从图中可以看出，生成CO*中间体反应的活化能小，反应速率快；CO*中间体能量低，较稳定，利于生
成(或反应放热，利于中间体的生成)，故CO*是CO2活化的优势中间体。
（3）转化过程中C—N 键断裂，CO2中一个C=O 键断裂，发生加成反应，形成五元环状化合物的结构简式
为
。根据同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，ⅡA、ⅤA 反常，所以第一电离能由大到小
的顺序为
。
2．（2025·河南部分学校联考·一模）我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，如
转化为甲醇是实
现“碳中和”的重要手段，涉及的主要反应以及反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示。
化学反应
平衡常
温度/
数
500
800
①
2.5
0.15
②
a
③
2.5
0.375
回答下列问题：
(1)反应①的
0（填“>”或“<”）；表中
。
(2)在有催化剂和无催化剂条件下，上述反应③的反应机理和相对能量的变化如图所示（吸附在催化剂表面
上的物种用“*”标注，TS 为过渡态）。无催化剂时，该反应存在 个基元反应；有催化剂时，决
速步骤的方程式为 。
(3)向恒温恒压的密闭容器中充入一定量
和
，下列说法正确的是________（填字母）。
A．升温可以使反应③的正反应速率加快，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．当容器内密度不变，说明反应体系已达平衡
C．体系达到平衡时，
D．体系达到平衡后，增大容器体积，有利于生成
(4)已知反应②的
，在
及有催化剂条件下，向密闭容器中充入
和
，
的
平衡转化率与
、
的选择性随温度的变化如图所示。
已知：
或
的选择性
。
i．图中Y 曲线代表 （填化学式）的选择性。
ii．
的平衡转化率在
以后随温度升高而变大的原因是 。
iii．在
和
下反应达到平衡后，
的物质的量为
，反应②的
。
【答案】(1) < 1
(2) 5
(3)BD
(4)
温度高于250℃时，由于反应②为吸热反应，升温平衡正向移动，
转化率增大，
且反应②对
转化率的提升作用大于反应①、③因平衡移动导致的转化率下降
【详解】（1）由表中数据知，反应①随着的温度升高，
减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，
；由盖斯定律可得，反应③ =
+
①
②，故
，500℃时，
，解得a = 1；
（2）无催化剂时，图中TS（过渡态）有5 个，对应5 个基元反应；有催化剂时，决速步骤是活化能最大
的基元反应，由图知，活化能最大的为TS3，基元反应的反应式为
；
（3）A．升温正逆反应速率均加快，反应③K 随温度升高减小，平衡逆向，A 错误；
B．恒温恒压下，气体总质量不变，体积与物质的量成正比，反应中气体物质的量变化，密度始终变化，
密度不变时达平衡，B 正确；
C．
时正逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡状态，C 错误；
D．增大容器体积，反应②气体分子数增加，平衡正向移动，有利于生成CO，D 正确；
故选BD；
（4）i．反应②
，升温CO 选择性增加，Y 曲线随温度升高选择性降低，代表
；
ii. 温度高于250℃时，由于反应②为吸热反应，升温平衡正向移动，
转化率增大，且反应②对
转
化率的提升作用大于反应①、③因平衡移动导致的转化率下降；
iii．设反应②中
的变化量为x，反应③中
的变化量为y，则由三段式
下反应达到平衡后，
的物质的量为
，则
，根据图像可知，
时
和
的选择性相等，即
，即
，则
的变化量为
，平衡时
的物质的量为
，平衡时
的物质的量为
，平衡时气体总物质的
量为
，则反应②的
。
3．（2025·河南五市联考·一模）中央经济工作会议强调要“加快新能源、绿色低碳等前沿技术研发和应用
推广”。
甲烷化是目前研究的热点方向之一，
也可以获得新型能源二甲醚
，在环境保
护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
反应Ⅳ：
回答下列问题：
(1)反应
。
(2)在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入
和
，均只发生上述反应Ⅰ，在不同
温度下反应相同时间，测得
、
、
转化率与温度关系如图所示。
已知该反应的速率方程为
，
，其中
、
为速率常数，只
受温度影响，温度升高，
、
都增大。
①下列选项不能作为反应Ⅰ达到平衡状态的判断依据的是 (填字母)。
A．
的体积分数不变 B．容器内气体压强不变
C．
D．混合气体的平均摩尔质量不变
②由图中信息可知，a、b、c 三点中可能达平衡状态的是 ；代表
曲线的是 (填
“MH”或“NG”)。
(3)向恒温恒压的密闭容器中充入
和
，若只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时其中两种
含碳物质的物质的量
与温度T 的关系如图所示，已知反应Ⅱ为吸热反应。
①图中曲线X 表示 (填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线。
②已知
时体系压强为
，则该温度时反应Ⅰ的平衡常数
的计算式为
(代入
平衡分压写出计算式，无需化简。已知：分压=总压×物质的量分数)。
(4)电解催化
制甲醇装置如图所示：
铜电极上电解催化
制甲醇的电极反应方程式为 。
【答案】(1)
(2) AC a、b NG
(3) CH4
(4)CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O
【详解】（1）依据盖斯定律，反应=反应Ⅲ×2+反应Ⅳ-反应Ⅱ×2，
；
（2）①A．通过三段式计算，
的体积分数为
，始终不变，不能判断是否达到平衡状态；
B．恒温恒容条件下，气体的物质的量在变 ，容器内气体压强改变，当压强不变，达到平衡状态；
C．生成氢气是逆反应，生成甲烷是正反应，但速率之比不等于计量系数之比，故不是平衡状态，平衡状
态下应为
；
D．反应是气体物质的量减小的反应，反反应过程中气体合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达
到平衡；
答案选AC；
②由题意和图中信息可知，
只受温度影响，温度升高，
增大，可知
从右往左看，MH 和NG 是
随
温度升高而增大的线。从
到
，温度升高，c、b、a 反应速率逐渐加快，所以在相同的时间，b、a 达平
衡状态，c 点速率最慢，没有达到平衡状态。
b 点到a 点平衡状态，温度升高，
转化率下降，故反应I 的正向为放热反应；升高温度，
，
均
增大， 平衡逆向移动， 平衡常数 (
)减小，故升高温度时逆反应速率增大程度大于正反应速率增
大程度，即
增大的程度更大，故MH 为
的线，NG 为
的线；
（3）①平衡时X 的物质的量较大，随着温度升高X 的物质的量逐渐减小，Y 的物质的量逐渐增大，由于
反应I 是放热反应，随着温度升高，甲烷的量应该逐渐减小，二氧化碳的量增大，又由于反应II 是吸热反
应，一氧化碳的量随温度升高而逐渐增大，二氧化碳的物质的量逐渐减小，因此图中X 为甲烷，Y 为
CO，而缺少
物质的量与温度的关系变化曲线；
②根据反应I：
，反应Ⅱ：
；通过元素守恒，
、
、
、
、
的物质的量分别为
、
、5mol-3.8mol-0.2mol=
、20mol-4×3.8mol-0.2mol=
、2×3.8mol+0.2mol=
，总物质的量为17.4mol。则该温度时反应I 的平衡常数
的计算式为
；
（4）铜电极CO2制备甲醇，该电极得电子，即铜电极为阴极，电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O，
故答案为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。
4．（2025·河南部分名校联考·一模）氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中
起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)①已知反应Ⅲ:
，
，
则
。
②反应Ⅰ能自发进行的条件为 。
(2)压强为100
，
的平衡产率与温度、起始时
的关系如图所示，每条曲线表示
相同的
平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数：
(填“>”、“=”或“<”)
②
的产率：C 点 B 点(填“>”、“=”或“<”)；
A
③、B 两点
产率相等的原因是 。
(3)压强为100
下，1
和3
发生上述反应，平衡时
和
的选择性、乙醇
的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知：
的选择性
]
573K
①
时，10 分钟反应达到平衡，则乙醇的物质的量的变化量
。
②表示
选择性的曲线是 (填标号)。
573K
③
时，反应Ⅱ的
(保留到小数点后两位)。
【答案】(1)
高温
(2) = < B 点温度高于A 点，升高温度，反应II 逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正
向移动产生
的量相等
(3) -0.6 c 14.04
【详解】（1）观察知，反应Ⅲ=反应Ⅰ+2 反应Ⅱ，则
，
；
的反应能自发进行，
反应Ⅰ的
，
，则反应Ⅰ能自发进行的条件为高温。
（2）①A、D 两点的温度相同，则反应Ⅱ的平衡常数：
=
；
②每条曲线表示氢气相同的平衡产率，则在C 点所在曲线上取一个点与B 点温度相同，标为点E，E 点与
B 点相比温度相同，但是E 点的
小于B 点的，而增大
时，三个反应均会正向移动，
氢气的产率增大，因此
的产率：C 点<B 点；
A
③、B 两点
产率相等的原因是B 点温度高于A 点，升高温度，反应II 逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、
反应Ⅲ正向移动产生
的量相等。
（3）①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动，反应
Ⅱ平衡逆向移动，反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO，故温度升高CO 的选择性增大，CO2的选择性减小，由
于CO 的选择性+CO2的选择性=1，则表示CO2选择性的曲线为a，表示
选择性的曲线是c，表示乙醇的
转化率的曲线是b。573K 时，10 分钟反应达到平衡，则乙醇的物质的量的变化量
-1mol=-0.6
。
②结合①中分析知，表示
选择性的曲线是c。
573K
③
时，CO2的选择性为85%，CO 的选择性为15%，乙醇的转化率为0.6，则平衡时
n(CO2)+n(CO)=1mol×0.6×2=1.2mol，n(CO)= 1.2mol×15%= 0.18mol，n(CO2)= 1.2mol×85%= 1.02mol，设反
应Ⅰ中
转化了xmol，反应Ⅱ中CO 转化了ymol，反应Ⅲ中
转化了zmol，则
，
，
，那么x+z=0.6，2x-y=0.18，
y+2z=1.02，平衡时n(H2O)=3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol，n(H2)=4x+y+6z=4(x+z)+
(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol，气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol，故反应Ⅱ的
。
5．（2025·河南新发展联盟·一模）氨是重要的化工产品和化工原料。回答下列问题：
(1)工业合成氨的原料气包括
、
。传统合成氨工业中，
来源于化石燃料的综合利用。如甲烷的重整
反应(重整反应时伴随积碳副反应)：
重整反应：
；
积碳副反应：I．
；II．
。
①重整反应的焓变
，若该反应正反应的活化能为
、逆反应的活化能为
，则
(填“>”“<”或“=”)
。
②在恒压密闭容器中按起始投料比
进行反应，在不同温度下反应达到平衡时，各含碳组分的
物质的量变化曲线如下图所示：
甲表示的物质是 (填化学式)，温度低于400℃时积碳很少，但实际生产却采用高于400℃的温度，
原因可能是 。
(2)我国学者采用
合金催化剂，以
、
为原料，电催化制备
，其阴极反应式为
，则阳极反应式为 。
(3)在恒压(akPa)密闭容器中通入
和
，一定条件下发生反应：
，
达到平衡时，测得
转化率为50%。该合成氨反应的压强平衡常数
(用含
的代数式表
示，
为用分压表示的平衡常数，分压
总压×物质的量分数)。
(4)浙江大学学者开发了一种集成聚苯胺(PANI)与
催化剂的分子电极，能高效地将
还原为
，该
过程既能处理污水，又能生产氨。已知某电极上产物X 的法拉第效率
。
FE 与反应体系中
的关系如下图所示。该成果转化为实际生产需选取
。
【答案】(1)
>
提高化学反应速率
(2)
(3)
(4)4.5
【详解】（1）①根据盖斯定律，利用
可得重整反应：
，所以其
；由于该反应是吸热反应，
，所以活化能
。
②由重整反应和积碳反应可知，甲和乙线为二氧化碳和甲烷的变化曲线，重整反应是主反应，CO2是反
应物，也是生成物，随着温度升高，副反应会逆向移动，导致二氧化碳的减小幅度变缓，而副反应II 正
向移动，导致甲烷的反应消耗量增大，故甲为CO2反应曲线，乙为甲烷变化曲线。温度低于
时积碳
很少，但是综合考虑到反应速率较慢，需要提高反应速率，提高生成效率，所以温度高于
。
（2）阳极反应为失去电子，根据化合价分析可知，氢气失去电子，转化为氢离子，电极反应式为：
。
（3）根据反应列出三段式：
，则平衡时，P(NH3)=
=
，P(N2)=
=
，P(H2)=
=
，
。
（4）该分子电极能高效地将
还原为
，根据图像可知，当
时，残留的
最少，所以选
择
。
6．（2025·河南焦作·一模）金属钛（Ti）重量轻、强度高、抗腐蚀能力，在航空航天、医疗器械等工业领
域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石（
）转化为
，再进一步还原得到钛。
(1)基态Ti 原子的价电子轨道表示式： 。
(2)
转化为
有直接氯化法（Ⅰ）和碳氯化法（Ⅱ）。
Ⅰ．
Ⅱ．
已知：
的燃烧热为393.5
'，
的燃烧热为283.0
①
。
②碳氯化反应过程中CO 和
可以相互转化，如图1 所示，下列关于碳氯化反应说法正确的是 。
A．
生成CO 反应为放热反应
B．升高温度，
平衡转化率减小
C．增大压强，碳氯化反应平衡向正反应方向移动
D．如图2 所示
晶胞中
位于
所构成的正八面体的体心，则
的配位数是6
③碳氯化法中生成CO 比生成
更有利于
转化为
，从熵变角度分析可能的原因是 。
(3)经光谱分析在碳氯化反应中有光气（
）生成，后
继续反应，有理论认为机理如下：
一分子
含有 个σ 键，决速步骤的反应方程式为 。
(4)在
，将
、C、
以物质的量比1 2.2 2
∶
∶进行反应。体系中气体平衡组成比例（物质的量分
数）随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应
的平衡常数
Pa。
②图中显示，在200℃平衡时
几乎完全转化为
，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原
因是 。
【答案】(1)
(2) -49
BD 生成CO 反应的熵增变化幅度更大，更有利于反应正向进行
(3) 3
(4)
提高反应速率，在相同时间内得到更多的
产品
【详解】（1）
Ti 的原子序数为22，基态Ti 原子的价电子排布式为3d24s2，轨道表示式为：
；
（2）①I：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)∆H1=+172kJ mol
⋅
-1，已知：
的燃烧热为393.5
'，
的燃烧热为283.0
，Ⅲ：C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H3=-393.5kJ mol
⋅
-1，Ⅳ：CO(g)+
O2(g)=CO2(g)∆H4=-283.0kJ mol
⋅
-1，根据盖斯定律I+2×Ⅲ-2×Ⅳ得
=(172-393.5×2+283.0×2)kJ/mol=-49kJ/mol；
A
②．根据Ⅲ：C(s)+O2(g)=CO2(g)∆H3=-393.5kJ mol
⋅
-1，Ⅳ：CO(g)+
O2(g)=CO2(g)∆H4=-283.0kJ mol
⋅
-1，根
据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅳ得CO2(g)+ C(s)=2 CO(g)，∆H=-393.5+2×283.0=+172.5kJ mol
⋅
-1，
生成CO 反应为吸
热反应，故A 错误；
B．碳氯化反应过程中生成CO 发生反应Ⅱ，反应Ⅱ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则
平衡
转化率减小，故B 正确；
C．反应Ⅱ的气体分子数增大，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，碳氯化反应平衡向逆反应方
向移动，故C 错误；
D．均摊法可知，TiO2晶胞中黑色球数目为1+8×
=2，白色球数目为2+4×
=4，结合黑色球与白色球数目
之比为2：4=1：2，故黑色球为Ti、白色球为O，晶胞中体心Ti 与周围有6 个O 原子，
晶胞中
位
于
所构成的正八面体的体心，则
的配位数是6，故D 正确；
故选BD；
③焓减和熵增有利于反应正向进行，碳氯化法中生成CO 比生成
更有利于
转化为
，原因是：
生成CO 反应的熵增变化幅度更大，更有利于反应正向进行；
（3）
的结构式为
，单键由1 个σ 键形成，双键由1 个σ 键和1 个π 键形成，则一分子
含有3 个σ 键；正反应活化能越大反应速率越慢，最慢的一步决定整个反应的速率，则决速步骤的
反应方程式为
；
（4）①反应
的平衡常数
；
②考虑实际生产中要尽可能的在单位时间内多出产品，故应该为加快反应速率，提高生产效率。
7．（2025·河南新乡·一模）甲酸(
)常用于制造农药、皮革等。
催化加氢合成甲酸的过程涉及
以下反应：
①
②
回答下列问题：
(1)
。
(2)一定温度下，在刚性密闭容器中充入一定量
和
，发生上述2 个反应。下列情况表明上述反应达
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．
、
浓度相等
(3)在
、
下，分别向
恒容密闭容器中投入
和适量
仅发生反应②，测得平衡时
与
、
关系如图所示。
①
(填“>”“<”或“=”)。
②
代表的物质是 (填化学式)。
③在a 点对应的平衡体系中，再投入
、
，
(填“>”“<”或“=”)。
(4)某温度下，向恒容密闭容器通入
和
发生反应①和②，起始压强为120kPa，经过10min
达到平衡时
转化率为60%，
的选择性50%。
分压变化率为
(结果保
留1 位小数)。则反应②的标准平衡常数
为 (结果保留2 位小数)。
已知：HCOOH 选择性
。对于
反应的标准压强平衡常
数通式为
，
。
(5)已知常温下，
，
。用氨水吸收HCOOH 得到含
和
的混合溶液，此溶液pH 为 (计算近似值)。
【答案】(1)-71
(2)BC
(3) < CO >
(4) 2.4 0.16
(5)8
【详解】（1）已知：①
②
由盖斯定律，①-②得反应
，则
-71
（2）A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
B．反应①是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化
而变化，达到平衡状态；
C．
体积分数不随时间变化，则说明平衡不再移动，反应达到平衡状态；
D．
、
浓度相等，不能说明正逆反应速率相等，不确定反应是否达到平衡；
故选BC。
（3）
恒容密闭容器中投入
和适量
仅发生反应②，增加氢气投料，促使反应正向进行，二氧
化碳量减小、一氧化碳量增大，但是氢气本身转化率下降，使得
比值减小，结合图，则L3、L4为
CO 曲线，L1、L2为
曲线，反应为吸热反应，相同条件下，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳量减
小、一氧化碳量增大，则
<
；
①由分析，
<
；
②由分析，
代表的物质是CO。
③在a 点对应的平衡体系中，平衡时二氧化碳、一氧化碳均为0.5mol/L，且水和氢气浓度相等，则：
则
，再投入
、
，则
，则反应正向进行，
>
；
（4）初始氢气分压
，经过10min 达到平衡时
转化率为60%，
的选择性
50%，则共反应0.6mol 二氧化碳，生成0.3mol
，三段式为：
则气体的总物质的变化量为0.3mol，平衡时气体总的物质的量为2.7mol，平衡总压为
，氢气物质的量为1.4mol，氢气分压为
，
分压变化率为
；平衡时二氧化碳、一氧化碳、水的物质的量分别为0.4mol、0.3mol、
0.3mol，分压分别为16kPa、12kPa、12kPa，则反应②的标准平衡常数
；
（5）甲酸铵水溶液中完全电离，
和
的混合溶液中铵根离子浓度
约为1.75mol/L，则
，则
，pOH=6，pH=8。
有机推断题
8．（2025·河南新乡·一模）有机物G 是合成新型降脂药物的中间体，G 的一种合成路线如图，回答下列问
题：
(1)化合物 A 的分子式为 。
(2)已知D 生成F 时的另一产物为
有机物E 的结构简式为 ，名称为 。
(3)化合物G 中官能团除酯基外，还有 (填名称)，B→C 的反应类型为 。
(4)下列关于反应D→F 的说法错误的是_______(填标号)。
A．反应过程中，有C═O 键和N—H 键断裂
B．反应过程中，有C═N 键和H—O 键形成
C．有机物D 中，碳原子均采取
杂化
D．F 分子中所有的原子均可以共平面
(5)B 有多种同分异构体，满足下列条件的有 种；其中核磁共振氢谱有4 组峰且峰面积之比为1：
1：2：6 的有机物的结构简式为 。(只写1 个)
①能发生水解反应 ②能发生银镜反应 ③能与NaHCO3溶液反应放出CO2
(6)参照上述合成路线和信息，设计以
和 E 为原料，制备
的合成路线(无机试剂
任选) 。
【答案】(1)C5H6O3
题型二
(2)
苯胺
(3) 醚键、酰胺基 取代反应
(4)CD
(5) 12
(6)
【分析】A 为环状双酯类化合物，与甲醇发生开环取代反应生成B，B 与SOCl2发生取代反应生成C；根据
D、F 的结构简式可以推知E 为苯胺，C 与F 反应生成目标产物G，据此解答。
【详解】（1）由A 的结构简式可知，其分子式为C5H6O3。
（2）
已知D 生成F 时的另一产物为，结合分析可知，有机物E 的结构简式为：
，名称为苯胺。
（3）由结构简式可知，化合物G 中官能团除酯基外，还有醚键、酰胺基；B 与SOCl2发生取代反应生成
C，则反应类型为取代反应。
（4）关于反应D→F 的说法：
A．反应过程中，D 中醛基的C═O 键断裂、E(苯胺)中氨基的N—H 键断裂，则有C═O 键和N—H 键断裂，
A 正确；
B．由F 的结构简式可知，反应过程中，有C═N 键形成，且D 生成F 时的另一产物为H2O，即有H—O 键
形成，B 正确；
C．有机物D 中，只有甲基中的碳原子采取
杂化，苯环中的碳原子和醛基中的碳原子均采取
杂化，
C 错误；
D．F 分子中含有甲基，甲基中的3 个氢原子和与甲基直接相连的氧原子可形成四面体结构，则F 分子中不
可能所有的原子共平面，D 错误；
故选CD。
（5）
B(分子式为C6H10O4)有多种同分异构体，①能发生水解反应，则含有酯基；②能发生银镜反应，则含有醛
基；③能与NaHCO3溶液反应放出CO2，则含有羧基。但B 分子中只含4 个O 原子，则B 的同分异构体中
含有结构：-COOH 和HCOO-，即可看作是丁烷(分子式为C4H10)中的2 个氢原子分别被-COOH 和HCOO-
取代的产物，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，当正丁烷中的2 个氢原子分别被-COOH 和HCOO-取代时
有8 种结构；当异丁烷中的2 个氢原子分别被-COOH 和HCOO-取代时有4 种结构，所以满足条件的B 的
同分异构体有8+4=12 种；其中核磁共振氢谱有4 组峰且峰面积之比为1 1 2 6
∶∶∶，即有4 种等效氢且每种等效
氢的氢原子个数之比为1 1 2 6
∶∶∶，则符合条件的有机物的结构简式为：
。
（6）
和O2反应生成CH3CH2COOH，CH3CH2COOH 和SOCl2发生取代反应生成CH3CH2COCl，
和苯胺发生反应生成
，
和
CH3CH2COCl 发生C 和F 生成G 的反应原理得到
，合成路线为：
。
9．（2025·河南焦作·一模）工业上可利用一种良好的有机溶剂A 制备有广泛用途的内酯F 和高分子化合物
PC。
已知：
①有机物 A 核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰
②
代表烃基)
请回答下列问题：
(1)A 的化学名称为 。
(2)B 分子的VSEPR 模型为 ，分子中的键角是否都相等？ (填“是”或“否”)。
(3)已知D 为乙酸乙酯，则C+D→E 的反应类型为 。
(4)F 分子内含有六元环，其结构简式是 。
(5)写出在一定条件下H 和I 合成PC 的化学方程式 。
(6)有机物J 是C 的同分异构体，符合下列条件的J 有 种(不考虑立体异构)。
a．能与新制
反应 b．不含醚键
其中可发生水解反应，核磁共振氢谱显示4 组峰，且峰面积之比为3：2：2：1 的结构简式为：
。
(7)以物质A、苯甲醇为原料选用必要的无机试剂合成
，其合成路线 。
【答案】(1)丙酮
(2) 平面三角形 否
(3)加成反应
(4)
(5)
(6) 7 HCOOCH2CH2CH3
(7)
【分析】
根据A 的分子式C3H6O，且核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰，则A 为丙酮
，B 的分
子式CH2O，B 为甲醛，D 为乙酸乙酯，根据E 的结构简式可知C 和D 发生加成反应生成E，根据已知反应
②可知E 反应生成F
和C2H5OH，H 和I 发生缩聚反应生成PC，据此分析。
【详解】（1）A 的化学名称为丙酮；
（2）甲醛分子中心原子碳上没有孤电子对，价层电子数为3，VSEPR 模型为平面三角形；分子中的键角
不相等，因为碳原子所连的三个原子不完全相同；
（3）根据分析可知C+D→E 的反应类型为加成反应；
（4）
F 分子的结构简式是
；
（5）H 和I 发生缩聚反应合成PC 的化学方程式是
；
（6）
能与新制
反应说明含有醛基，不含醚键说明还应该有羟基或者是甲酸所形成的酯基，有
CH2(OH)CH2CH2CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、CH3CH2CH(OH)CHO、
、
、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共7 种，结合可发生水解反应，可知分
子结构中存在甲酸所形成的酯基，核磁共振氢谱显示4 组峰，且峰面积之比为3：2：2：1 的结构简式，为
HCOOCH2CH2CH3；
（7）
苯甲醇氧化得到苯甲醛，2 分子苯甲醛与1 分子丙酮发生加成反应，得到
，
再与氢气加成反应得到
，合成路线为
。
10 ．（2025· 河南新发展联盟· 一模）我国学者发现一种潜在新药— — 千金藤素Q(
)，其中间体K 的合成路线如图所示。
已知：①CbzCl：
；②
→
。
回答下列问题：
(1)A
B 的反应物
的化学名称是 。
(2)B
C 由两步反应完成，如图所示：
。则X 相对于B 新引入的官能团
是 (填名称)，X 转化为C 的反应类型是 。
(3)D 的结构简式为 。
(4)
的化学方程式为 。Y 为G 的同分异构体，且Y 中含2 个连在不同碳原子上的羟基，
其中核磁共振氢谱中有3 组峰，峰面积之比为
的同分异构体的结构简式是 (不考虑立体异构)。
(5)利用中间体K 制备千金藤素Q 的合成路线如图所示，由已知信息②知，L 的结构简式是 。
【答案】(1)二溴甲烷
(2) 羟基、硝基 消去反应
(3)
(4)
+
(5)
【分析】
A 与
在CuO、DMF 下发生取代反应生成B，B 与CH3NO2在NH4Ac、AcOH 下发生反应生成C ，由
A 、C 得结构式和B 的分子式可推知B 为
，B 与CH3NO2 先发生加成反应生成
，
在发生消去反应生成
，
在Zn/HCl 条件下发生还原反应生成D ，结合D 的分子式可推知D 为
，D 经过反应生成E；F 与G 发生取代反应生成H，由F、H 的结构式和G 的分子
式可推知G 为
，H 在Zn/HCl 条件下发生还原反应生成I，I 与CbzCl 在NaHCO3条件下发生
取代反应生成J，J 与E 发生取代反应生成K，据此回答。
【详解】（1）根据有机物命名规则，
含有一个碳原子，两个溴原子，所以化学名称是二溴甲烷；
（2）
由分析知，B 与CH3NO2先发生加成反应生成X，对比B 和C 的结构可知，X 的结构式为
故X 相对于B 新引入的官能团是羟基、硝基；
转化为
的过程中，分子中脱去一分子水，形成碳碳双键，反应类型是消去反应；
（3）
C(
)在Zn/HCl 条件下发生还原反应生成D，结合D 的分子式可推知 D 的结构简式为
；
（4）
由分析知，F 与G 发生取代反应生成H，由F、H 的结构式和G 的分子式可推知G 为
，
的化学方程式为
+
；由分析知，G 为
，Y 为G 的同分异构体，且Y
中含2 个连在不同碳原子上的羟基，其中核磁共振氢谱中有3 组峰，峰面积之比为
的同分异构体的结
构简式是
；
（5）
中间体K 为
，利用Q 的合成路线如图所示，由已知信息②可知，K 中的
氨基与L 中的羧基反应生成Q，由K 的结构式和Q 的结构式可推知L 的结构式为
。
11．（2025·河南部分名校联考·一模）有机物G 有扩张血管的功效，能起到降压作用，该物质的合成路线
如图所示：
(1)由苯甲醛生成A 的反应类型为 。
(2)D 中含有的官能团名称是 。
(3)
与足量的
溶液反应，最多消耗
的物质的量为 。
(4)化合物F 的结构简式为 。
(5)写出A→B 的化学方程式 。
(6)符合下列条件的化合物A 的同分异体有 种(不考虑立体异构)，写出其中一种同分异构体的结构简
式 。
①分子中含有
(结构与苯相似)，无其他环。
②能发生银镜反应：
③
谱检测表明：分子中有3 种不同化学环境的氢原子
(7)已知
，请设计以
、
为原料合成
(
)的合成路线 (用流程图表示，无机试剂任选)。
【答案】(1)取代反应
(2)氨基、酯基、碳碳双键
(3)3mol
(4)
(5)
(6) 4
、
、
、
(7)
【分析】
苯甲醛经硝化可得A，结合B 的结构，故A 的结构简式为：
，A 与
反应生成
B；C 为乙醛，乙醛经羟醛缩合可得
，经催化氧化可得
，与甲醇酯化后再氨
气反应可得D，E 与F 反应生成G，结合E 与G 的结构简式可知F 为
；
【详解】（1）根据B 的结构简式，可知硝基在间位，故苯甲醛与硝酸反应生成A，故反应类型为：取代
反应；
（2）D 中的官能团为：氨基、酯基、碳碳双键；
（3）E 中含有两个酯基和一个氯原子，每个酯基消耗一个氢氧化钠，一个氯原子水解消耗一个氢氧化钠，
故1molE 可与3mol 氢氧化钠反应；
（4）
E 与F 反应生成G，结合E 与G 的结构简式可知F 为
；
（5）
A 与
反应生成B，结合B 的结构简式可知发生反应为：
；
（6）
根据分析可知，A 的结构简式为：
，故A 的同分异构体为：
、
、
、
，共4 种；
（7）
乙醛经羟醛缩合可得
，经催化氧化可得
，与甲醇酯化后再氨气反应可得
D，故其反应流程为：
。
12．（2025·河南五市联考·一模）甲磺司特(M)是一种抗炎类药物，别名羟基保泰松，主要用于治疗支气管
哮喘、过敏性鼻炎等疾病。M 的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题：
(1)A 的结构简式为 ，B 的化学名称为 。
(2)
第一步反应的反应类型为 。
(3)J 中碳原子的杂化方式为 。
(4)由
第一步反应的化学方程式为 。
(5)K 与E 反应生成L，新构筑官能团的名称为 。
(6)同时满足下列条件的I 的同分异构体共有 种。
(a)核磁共振氢谱显示为4 组峰，且峰面积比为
；
(b)红外光谱中存在
和硝基苯基(
)吸收峰。
其中，可以通过水解反应得到化合物
的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)
丙烯酸甲酯
(2)取代反应
(3)sp2、sp3
(4)
+2NaOH
+NaCl+H2O
(5)酰胺基
(6) 6
【分析】
由流程图可知，A 与甲醇发生酯化反应生成B，则A 的结构简式为
；B 与CH3SH 发生加成反
应生成C；C 在碱性条件下发生酯的水解反应，酸化后生成D，则D 的结构简式为
；
D 与SOCl2发生取代反应生成E；由F 的分子式可知，F 的结构简式为
；F 发生硝化反应生成G，G
的结构简式为
；G 在一定条件下发生水解反应生成H，H 的结构简式为
；H 与
发生取代反应生成I；I 与乙醇钠发生反应生成J；J 发生硝基的还原生成K，K 的结构简式为
；K 与E 发生取代反应生成L；L 与
反应生成M。
【详解】（1）
由分析可知，A 的结构简式为
；B 的结构简式为
，则其名称为：丙烯酸甲酯；
（2）根据分析可知，C 在碱性条件下发生酯的水解反应，酸化后生成D，则
第一步反应的反应类型
为：取代反应；
（3）结合J 的结构简式可知，J 中苯环上的碳的杂化方式为sp2，其他杂化方式为sp3，故答案为：sp2、
sp3；
（4）
由分析可知，G 的结构简式为
，结合流程图可知，由
第一步反应为卤代烃的水解反应，方程
式为：
+2NaOH
+NaCl+H2O；
（5）根据分析可知，K 与E 反应生成L 为取代反应，反应中新构筑的官能团为酰胺基；
（6）
I 的分子式为
，其不饱和度为6，其中苯环占4 个不饱和度，
和硝基各占1 个不饱和度，因
此满足条件的同分异构体中除了苯环、
和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“
”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为
可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结
构高度对称，硝基苯基和
共占用3 个O 原子，还剩余1 个O 原子，因此剩余的O 原子只能插入两个相
邻的C 原子之间。不考虑该O 原子，碳骨架的异构有2 种，且每种都有3 个位置可以插入该O 原子，如图：
，
(序号表示插入O 原子的位置)，
因此符合题意的同分异构体共有6 种。其中，能够水解生成H(
)的结构为
，故答案为：6；
。
13．（2025·河南部分学校联考·一模）有机物H 是抗病毒药物的中间体。某实验室由芳香化合物A 制备H
的合成路线如下。
已知：①
②
(1)A 物质的名称为 。
(2)B 到D 的反应类型为 。
(3)化合物F 的酸性比
的酸性 （填“强”“弱”或“无法判断”）。写出
F+G→H 反应的化学方程式： 。
(4)化合物H 的含氧官能团名称是 。
(5)同时符合下列条件的化合物F 的同分异构体有 种，其中所有官能团都在一个苯环上的结构简
式为 。
①含有
结构；②
该物质最多消耗
；③核磁共振氢谱中有6 组吸收峰。
(6)由
合成
，根据题中信息，实现下列转化过程，其中M 的结构简
式为 ，“一定条件”为 。
【答案】(1)苯甲醇
(2)加成反应
(3) 强
+
+H2O
(4)羧基；酮羰基；醚键；醇羟基
(5)
(6)
【分析】
根据
的结构简式
，
的反应条件可知，
的结构式为
(苯甲醇)，被氧化为
，
反应生成
，结合三者的分子式可知，
是发生加成反应，生成
，
的分子
式为
，相对于
多了一个
分子的结构，所以
是发生的消去反应，将
上的
消去，
生成
物质：
，然后
发生信息
的反应，生成
，方程式为：
+
，
发生信息
的反应，生成
，根据
结构上含氧杂环新形成的支链特点，再结合信息
可知，
物质是
。
【详解】（1）
根据
的结构简式
，
的反应条件可知，
的结构式为
，名称为：苯甲醇。
（2）
反应生成
，
的分子式为
，结合三者的分子式可知，
是发生加成反应。
（3）
化合物
是
，其中电负性：
，电负性大的原子或基团会通过诱导效应吸电子，使
羧基负离子的负电荷更分散，从而使羧基更易解离出氢离子，酸性增强。所以
酸性强于
。
按照信息
进行反应，结合分析可知，
物质是
，
故二者发生反应的方程式为：
+
+H2O
。
（4）化合物
的含氧官能团名称是：羧基；酮羰基；醚键；醇羟基。
（5）
的分子式为：
，
该物质最多消耗
，第一种情况：说明含有四个酚羟基；剩余
的一个碳原子和氧原子构成一个
；核磁共振氢谱中有
组吸收峰，说明含有
种氢原子。第二种情
况：说明含有三个酚羟基；剩余的一个碳原子和氧原子构成一个
；符合要求的结构为：
；
；
；
；
；
；
；
；
；
，一共有
种。
其中所有官能团都在一个苯环上的结构简式为
。
（6）
生成
，
再生成
，该步骤可以参考
反应特点，逆推可知
是
，
发生消去反应形成
；然后
生成最终产物，发生
类似反应，所以反
应条件为：加入
。
14．（2025·河南商丘·一模）维生素B7是生物体内合成维生素C 的必要物质，其一种合成路线如图所示(Ph
代表苯基，部分反应条件略去)：
回答下列回题：
(1)A 中的官能团名称为 。
(2)A 与Br2发生加成反应生成B，B 的名称为 。
(3)D 的分子式为C19H18N2O5，则D 的结构简式为 。
(4)B→C 的化学方程式为 。
(5)M 比C 的分子组成少2 个氧原子，M 的同分异构体中，同时满足下列条件的有 种(不考虑立
体异构)，写出其中一种含有手性碳原子的同分异构体的结构简式： 。
①含有2 个
②含有2 个苯基(C6H5—)③含有2 个甲基
(6)参照上述合成路线，设计以
和苯胺为原料制备
的合成路线：
(其他无机试剂及四个C 以下的有机试剂任选)。
【答案】(1)羧基、碳碳双键
(2)2，3-二溴-1，4-丁二酸
(3)
(或
)
(4)
(5) 4
(6)
【分析】
C 与COCl2 反应生成D ，D 与乙酸酐反应生成E ，结合C 、E 结构简式可推出D 为
(或
)；结合其他有机物的结构简式及反应条件进行分
析解答；
【详解】（1）根据结构简式可知，A 中的官能团名称为羧基和碳碳双键；
（2）
B 的结构简式为
，根据系统命名法，命名为2，3-二溴-1，4-丁二酸；
（3）
D 的分子式为C19H18N2O5，再根据E 的结构，从而判断出D 的结构为
。
（4）由B 的结构推断出B→C 发生取代反应；
（5）
M 比C 的分子组成少2 个氧原子，①含有2 个
；②含有2 个苯基(C6H5—)；③含有2 个甲基；
结合C 的结构简式分析可知，符合条件的同分异构体有：
、
、
、
，共4 种，其中存
在手性碳原子的为
；
（6）
参照上述合成路线，设计以
和苯胺为原料制备
的合成路线，
与
溴发生反应生成
，
与苯氨在乙醇作用下反应生成
，
与COCl2反应生成
，合成路线为：
。
