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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)。
【答案】(1)1：1
(2)1：2
(3)-49.3
(4) p1>p2>p3 反应、
是气体分子数减小的反应，反应
是气体分子数不变的反应，其他条件相同，
增大压强，CO2平衡转化率增大 随着温度升高，逐渐以反应
为主，压强对平衡的影响逐渐减小，平
衡转化率主要由温度决定
(5)0.3
或0.1875
【详解】（1）基态Mg 原子核外电子排布式为
，则基态Mg 原子中s、p 能级上电子总数之比
为
；
（2）①
由
和
构成，
中含有一个
键，两个
键，则
中σ 键、π 键的数目之比为
；
②根据晶胞结构可知，该晶胞中含有
个
，
个
，则该晶体的密度
g·cm-3；
（3）根据盖斯定律可知，反应I=反应II+反应III，则
；
（4）①在温度相同的情况下，反应、
是气体分子数减小的反应，反应
是气体分子数不变的反应，
至
过程中，
平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，
即逆向移动，故
；判断依据是：反应、
是气体分子数减小的反应，反应
是气体分子数不
变的反应，其他条件相同，增大压强，
平衡转化率增大；
②反应I、III 为放热反应，反应I 为吸热反应，随着温度升高，逐渐以反应
为主，同时反应
是气体分
子数不变的反应，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要由温度决定，所以
平衡转化率趋向交
于M 点的原因可能是：随着温度升高，逐渐以反应
为主，压强对平衡的影响逐渐减小，平衡转化率主要
由温度决定；
（5）假设反应I 消耗
，反应II 消耗
，根据信息可建立关系式，反应I：
，反应II：
，反应III：
，
，则
，
；平衡时，
，
，
，
，则
。
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 。
【答案】(1)
(2) 15 300 温度低于300℃时，温度升高，催化剂活性增大，反应速率加快，DMA 转化率增大；
温度高于300℃时，温度升高，催化剂对主反应的活性降低，主反应的反应速率减慢，导致DMA 转化率
降低
(3)
或
TS3 一步的基元反应能垒较大，不利于生成
HCHO
【详解】（1）设
键的键能为
，
键的键能为
，无机物中
的键能为
，根
据主反应可得
，解得
，
等于反应物的总键能减去生成物的总键能，将
带入副反应中，可得
；
（2）①由图a 可知，当
的掺杂量为15%时，所得催化剂在DMA 转化率上表现出最佳性能；由图b 可
知，当
的掺杂量为15%，温度为300℃时，催化剂的活性最高；
②当温度低于300℃时，随着温度升高，催化剂活性增大，反应速率加快，DMA 转化率增大；当温度高于
300℃时，温度升高，催化剂对主反应的活性降低，主反应的反应速率减慢，导致DMA 转化率降低，因此
DMA 的转化率先增大，后减小；
③设起始时，
、
和
的物质的量均为1mol，点达到平衡时，DMA 的转化率为
，可知
的转化量为0.15mol，根据三段式有：
可得
，
，则
；
（3）①由图d 可知过渡态“TS2”的基元反应中反应物为
和
，生成物为
和
，因此反应
方程式为
，也可写成
；
DMA
②
反应时，TS3 一步的基元反应能垒较大，不利于生成HCHO，导致TMA 选择性低。
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 。
【答案】(1) c
(注意
和
要对应)
(2)
(3) 加压或换用甲酸高选择性催化剂
ii 随温度升高，二氧化碳的转化率升高，但
的选择性却迅速下降
【详解】（1）正反应最高能垒对应的步骤是Ⅲ→Ⅳ，活化能越大，为1.20eV-0.58eV=0.62eV，反应速率越
慢，故选c，从图中反应物(Ⅰ)到最终产物(Ⅴ)的相对能量整体降低0.45 eV，反应放热，故甲酸分解制氢的热
化学方程式为
，故答案为：c；
；
（2）过程Ⅰ是HCOOH 羧基(-COOH)上的O-H 键断裂，断裂的H 吸附在催化剂a 处，若用HCOO2H 代替
HCOOH，则在催化剂a 处吸附的是
2H，等电子体的原子总数相同，最价电子总数也相同，故过程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
SCN-，故答案为：
2H；SCN-；
（3）①反应i 是气体体积减小的反应，反应ii 是气体体积不变的反应，则增大压强可以使反应i 向正反应
方向移动，能提高甲酸的选择性，并且选择合适的催化剂也可提高目标产物的选择性，减少副产物发生，
故答案为：加压或换用甲酸高选择性催化剂；
②设起始投料n(H2)=n(CO2)=1mol，若M 点反应已达到平衡状态，由图可知，CO2的转化率为95%，
HCOOH 的选择性为0.3%，则平衡时n(H2)=n(CO2)=1mol-1mol×95%=0.05mol，
n(HCCOH)=1mol×95%×0.3%=0.00285mol，体系中H2和CO2的分压均为aMPa，HCOOH 的分压为
=0.057aMPa，则反应i 的平衡分压常数为Kp=
=
=
MPa-1，故答案为：
；
③当温度高于673.15K，随温度升高，CO2转化率增大，HCOOH 选择性减小，说明CO 选择性明显增大，
此时主要发生反应ⅱ，反应i 与反应ⅱ的反应速率相比，增加更显著的是反应ⅱ，故答案为：ⅱ；随温度
升高，CO2转化率增大，HCOOH 选择性却迅速下降。
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)。
【答案】(1)-123
(2)
(3)BD
(4)温度对反应ⅱ影响大于反应ⅰ 增大
(5)CO 先减少后增加 0.16
【详解】（1）根据盖斯定律，2×ⅰ+ⅱ得目标反应：
；
（2）观察图示，过渡态为TS2 的能垒最大，它是决速步，基元反应式为：
；
（3）A．刚性密闭容器体积不变，气体总质量始终不变，密度始终不变，气体密度不随时间变化不能说明
反应达到平衡状态，A 项不符合题意；
B．建立平衡的过程中气体总物质的量减小，气体总压强减小，总压强不变时达到平衡，B 项符合题意；
C．根据反应式
，假设某时刻二氧化碳的转化量为xmol，剩余
（1-x）mol，氢气的转化量为3xmol，剩余（1-3x）mol，甲醇生成xmol，水蒸气生成xmol，代入数据计
算：
在任意时刻体积分数均为
，二氧化碳体积分数不随时间变化不能说明
反应达到平衡状态，C 项不符合题意；
D．平均摩尔质量等于质量与物质的量之比，建立平衡的过程中平均摩尔质量是变量，平均摩尔质量不变
时达到平衡，D 项符合题意；
选BD。
（4）反应ⅰ和ⅱ都是放热反应，升高温度，平衡都逆向移动，反应ⅰ逆向移动，
物质的量分数减
小，而反应ⅱ逆向移动，
物质的量分数增大，综合作用结果，
物质的量分数增大，说明温
度低于600K 时，随温度升高，温度对反应ⅱ影响大于反应ⅰ；反应ⅰ的正反应是气体分子数减小的反应，
反应ⅱ是气体分子数相等的反应，增大压强，反应ⅰ正向移动，
浓度增大，促进反应ⅱ正向移动，
故甲醚的物质的量分数增大；
（5）①根据反应可知，反应ⅰ是放热反应，反应ⅲ是吸热反应，升温，反应ⅰ逆向移动，
量减小；
反应ⅲ正向移动，CO 量增大，故甲代表
，乙代表CO，在反应ⅰ和ⅲ中反应的
和生成的
的物质的量之比为
，故在该温度区间内水的量先减少后增加；
②设投料
和
，a、b 点对应温度相等，都为270℃，
平衡体系中，
，
，
，根据H 守恒，
，气体总物质的量为
；
，
，
，
；反应ⅲ平衡常数
。
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 。
【答案】(1)
(2) ab
(3)0.05
(4)
(5)
【详解】（1）根据盖斯定律
得该反应，则反应热
。
（2）①a．只有S2(g)为气体，随反应进行气体的总质量逐渐增大，容积不变，则气体密度逐渐增大，当气
体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态，故a 正确；
b．只有S2(g)为气体，气体的相对分子质量始终不变，故当气体的相对分子质量不变，反应不一定处于平
衡状态，故b 正确；
c．MoS2为固体，增加MoS2的量，平衡不移动，故c 错误；
故答案为ab；
②只有S2(g)为气体，K=c(S2)，温度不变，K 不变，则反应再次达到平衡，S2(g)浓度=1.4mol/L。
（3）恒温恒容条件下，压强比等于物质的量之比，则平衡时，气体的总物质的量为
，
则混合气体的减少量为
，根据S2(g)+2O2(g)=2SO2(g)可知，当有1molS2 (g)参加反应时，气体减
少1mol，故当气体减少0.5mol 时，有0.5molS2 (g)参加反应，故S2(g)的反应速率为
。
（4）该反应的正反应为气体物质的量减少的反应，加压平衡正向移动，氧气的平衡转化率增大，故
。
（5）电解时，阳极区的反应为碱性条件下单质碘发生氧化反应生成
，阳极的电极反应式为
；溶液中的阳离子主要是钾离子，因此电解过程中通过阳离子交换膜的离子
主要是钾离子。
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
]。
【答案】(1)
(2)
(3) 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体体积增大的反应，恒温恒压条件下，通入
可以降低反应体系中其他组分的
分压，提高反应物的转化率 2-丁烯 C
(4)
或0.5
kPa
【详解】（1）0.1mol
完全燃烧生成
(l)放出a kJ 热量，则丁烷完全燃烧的热化学方
程式可以表示为：
；
（2）转化①
转化为
，
转化为
，化学方程式为：
；转化②为
转化为
，
转化为
，
化学方程式为：
；
（3）①反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体体积增大的反应，恒温恒压条件下，通入
可以降低反应体系中其他组
分的分压，相当于减压，平衡正向移动，提高反应物的转化率；
②
时刻，曲线a 物质的量是
，曲线b 物质的量是
，曲线c 物质的量是
，两个反应均生
成氢气，则曲线a 代表
，根据物质的量关系
，则
=0.5mol、
=0.25mol，即曲线b 表示2-丁烯
；两个反应均是气体体积增大
的反应，如果改为恒容，则压强变大，反应速率加快，达到平衡时间变短，但平衡逆向移动，丁烷的转化
率降低，2-丁烯物质的量变小，则应为C 点；
（4）设初始通入
，则
，达到平衡以后，根据碳守恒可知，
；得P
、M
在含碳物质中的占比分别为20%、60%，则
、
、
，由上一问方程式的比例关系可知，
，则
0.5；
平衡时，
，
、
、
，反应Ⅰ的
。
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。
【答案】(1)离子晶体
(2) <
中的碳原子为
杂化，
中的碳原子为
杂化
(3)
(4)+177
(5)
(6)
反应1 为吸热反应，温度越高，乙烯的体积分数越大
(7) 9 90
【详解】（1）ZnO 是由Zn2+和O2-通过离子键形成的，故ZnO 是离子晶体；
（2）
中的C 原子为
杂化，键角约为109。28′ ，
中的C 原子为
杂化，键角为120。，故
的键角更大；
（3）金属Pd 的晶胞为面心立方堆积，晶胞的面对角线长度等于原子半径的4 倍，设晶胞参数为a nm，则
a=
，该晶胞体积为
；
（4）依题，△H1=[52+（－242）+（－110）－（－84）－（－393）] kJ·mol-1=+177kJ·mol-1；
（5）
根据表格可知，步骤一中反应物的相对总能量为－477 kJ·mol-1，生成物的相对总能量为（52+0-393）
kJ·mol-1=－341 kJ·mol-1，步骤二中生成物的相对总能量为(52-242-110)kJ·mol-1=－300 kJ·mol-1，第二步反应
的活化能为
，故 “能量-反应过程图”如下
；
（6）由于反应1 为吸热反应，故温度越高越有利于平衡正向移动，乙烯的体积分数也越大，故温度从小到
大的顺序为
；
（7）设到5min 时，
在反应1 和2 中分别转化了xmol、ymol，列出三段式：
，依题有1－x－y=0.4mol，1－x－
2y=0.2mol，解得x=0.4，y=0.2，5min 时总物质的量为（1－x－y）+（1－x－2y）+x+x+（x+4y）
+3y=3.2；初始
的分压为120kPa×
=60 kPa，5min 时
的分压为120kPa×
=15kPa，
则0-5min 的平均反应速率为
=9
；反应1 的压强商
=
。
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 。
【答案】(1)
(2) +121.6 D
(3) 260℃之后主要发生反应b，反应b 吸热，升高温度，其平衡正向移动，
平衡转化率增大 38
(4) 氧化
【详解】（1）
分子中官能团为羟基，其电子式为
，故答案为：
；
（2）由盖斯定律可得-（2×反应a）-反应c=反应d，
=
=
；
A．其他条件不变，升高温度时部分分子吸收能量转化为活化分子，活化分子百分数增加，A 项正确；
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K 增大，B 项正确；
C．该反应的
，由
可知高温时反应可能能自发进行，C 项正确；
D．催化剂能降低活化能，但不能改变反应的焓变，D 项错误；
故选D；
（3）①由反应a．
，反应b．
，反应c．
可知，随着温度的升高，反应a 和反应c 平衡
逆向移动、反应b 平衡正向移动，温度的变化对反应a 和反应b 影响不同，由图像可知L2为
平衡转化
率的曲线、L1为
选择性的曲线、L3为
选择性的曲线，260℃之前主要发生反应a，反应a 放热，
升高温度，其平衡逆向移动，
平衡转化率降低；260℃之后主要发生反应b，反应b 吸热，升高温度，
其平衡正向移动，
平衡转化率增大；
②由图像可知260℃时，
平衡转化率曲线和
选择性的曲线相交，
平衡转化率和
选择性均为50%，由图知，260℃达平衡时，
平衡转化率为50%，
共转化了0.5mol，
的选择性为36%，则
平衡时物质的量为
mol，二甲醚的选择性为50%，则二甲
醚平衡时物质的量为
mol，甲醇的选择性为
，则甲醇平衡时物
质的量为
mol，可列出三个反应的转化量情况：
a．
b．
c．
则平衡时容器内
、
、
、
、
、
，260℃达到平衡状
态时，
，反应b 用气体分压表示的平衡常数
=
=
。
（4）由图可知，钛网电极上水放电生成氧气，发生氧化反应，钛网电极为阳极，石墨电极区二氧化碳得
到电子发生还原反应生成草酸，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
。
【答案】(1)大于
(2)分子晶体
(3) 12
(4)
c 反应I 的
，反应II 的
，在200℃~700℃，温度升高，反应I 正向进行
的程度大于反应II 逆向进行的程度，氢气的物质的量分数增大 0.33 或33% 0.47
【详解】（1）在周期表中，同族元素中第一电离能从上到下逐渐减小，则有
；同一周期元
素中第一电离能从左到右逐渐增大，则有
，所以第一电离
。
（2）
的熔点低
，其熔沸点特性符合分子晶体，所以
的晶体类型为分子晶体。
（3）
根据晶胞图可知，Ca 位于晶胞顶点，个数为
；O 原子位于面心，个数为
；Ti 原子位于体心，
个数为1；在晶体中，距离
最近的
处于以
为中心的棱心位置，共有12 个，所以
的配位数
为12；若晶胞参数为anm，根据图形
可知，两个O 与O 间的最短距离
为：
。
（4）①反应
可看作为反应I+反应II，则该反应的
；
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，由于反应II 为等体积反应，压强对该平衡无影响，而反应I 为体积增大的反应，所以
压强只影响反应I 的平衡，则增大压强，平衡向左移动，氢气的物质的量分数减小，当体系压强分别
1.0MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa 时，对应的曲线分别为：d、c、b、a，所以c 曲线符合；当升高温度
时，氢气的物质的量分数随温度升高而增大的原因可能是：反应I 的
，而反应II 的
，在
200℃~700℃，温度升高，反应I 正向进行的程度大于反应II 逆向进行的程度，氢气的物质的量分数增大；
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，则
，设平衡时的
，起始物质的量
、
，根据反应II 列式：
，由于平
衡时
，所以反应I 生成
，根据反应I 列式：
，则平衡时各物质的物质的量分别为：
、
、
、
、
，
总物质的量为
；根据反应达平衡时，
的物质的量分数为
25%，列式
，解得
，代入前边得
、
、
、
、总物质的量
；根据以上数据，平衡时
的平衡转化率为
(或0.33)；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)。
【答案】(1)还原反应
(2)
+
(3)一碘甲烷
(4)
(5)酰胺基、醚键
(6)使用乙酸酐相比于浓硫酸腐蚀性小，减少对环境的污染
(7) 10
、
、
、
(写出一种即可)
【分析】
A 发生硝化反应转变为B，B 发生还原反应把硝基转化为氨基得到C，C 发生反应得到D，D 发生反应生成
E，根据E 的结构简式可知，E 中引入了醚键和酰胺基，根据信息反应可知，C 转化为D 是氨基上的取代反
应，结合D 的分子式，D 为
，D 转化为E 则是取代反应，成环生成E 的
同时还有HCl 生成，E 发生取代反应生成F，N 上的H 被甲基取代，则X 提供了甲基， F 转变为G，G 进
一步转变为H，根据F 和H 的结构简式可知该过程为苯环侧链上的酯基转化为酰胺基，结合G 的分子式，
可知G 中含有由F 中的酯基转化而来的羧基，则G 为
；
【详解】（1）据分析，由B 生成C 时硝基转化为氨基，则反应类型为还原反应。
（2）
根据信息反应，C 生成D 时，氨基上发生取代反应，同时生成HCl，则由C 生成D 的化学方程式为：
+
。
（3）据分析，X 含甲基，已知X 是一种卤代烃且没有同分异构体，其质谱图如图所示其相对分子质量为
142，则分子内含一个碘原子，X 的名称为一碘甲烷。
（4）
据分析，G 的结构简式为：
。
（5）根据结构简式，H 中含氧官能团的名称为：酰胺基、醚键。
（6）浓硫酸具有强腐蚀性，浓硝酸很容易释放出二氧化氮等有毒气体，则在实际生产中，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：使用乙酸酐相比
于浓硫酸腐蚀性小，减少对环境的污染。
（7）A 的同分异构体同时满足下列条件
①含有苯环、羟基和酯基；
②含有手性碳原子，即含有连接四个不同基团的饱和碳原子；
③能发生银镜反应，则含醛基；
结合①③和A 的结构简式，可知同分异构体内含有1 个苯环、1 个甲酸酯基、1 个氯原子和一个羟基；则当
苯环有1 个侧链时，结构为
，当苯环有2 个侧链时有3 种组合，当2 个侧链分别处于
对位时，3 种结构分别为：
、
、
，每种组合的2 个侧链还可以处于邻
位和间位，则符合条件的同分异构共有10 种(不考虑立体异构)；
其中，核磁共振氢谱峰面积比为2：2：1：1：1(即含有5 种氢原子、该比例也是氢原子数目之比)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
【答案】(1) 酯基
(2)还原反应
(3)HCHO
(4)2
(5)
bc 18
或
【分析】
A 与PhCH2Cl 发生取代反应B，B 在一定条件下生成C，C 发生还原反应，羧基转化为醛基生成D，D 与X
反应生成E，由已知②可知X 为HCHO，E 与Y 生成F，F 能使溴的四氯化碳溶液褪色，F 分子中含有碳碳
双键，故F 的结构为
，F 转化G，G 转化为H。
【详解】（1）
由A 的结构简式CH2(COOCH2CH3)2可知其官能团为酯基；由A[CH2(COOCH2CH3)2]和B（
）可知，PhCH2Cl 中碳氯键参与结构变化，反应的化学方程式为
，故答案为：酯基；
；
（2）
由
可知C 分子失去O 原子生成了D，发生还原反应，故答案为：还原
反应；
（3）
由已知
反应中引入碳碳双键，结合E（
）的结构可知X 为
甲醛（HCHO），故答案为：HCHO；
（4）
H（
）分子中含有
和
，各含有1 个
键，共含有2 个
键，故答案为：
2；
（5）
E
①
的分子式为C10H10O，F 的分子式为C10H10O2，且F 能使溴的四氯化碳溶液褪色，F 分子中含有碳碳双键，
由E 到F 得到1 个O 原子，发生氧化反应，且E 分子中含有醛基，可知醛基被银氨溶液或新制氢氧化铜悬
浊液氧化为羧基得到F，而碳碳双键不发生变化，F 的结构简式为
，故答案为：
；bc；
F
②的同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2，则分子中含有羧基；红外光谱中有碳碳双键特征
吸收峰，则分子中含有碳碳双键；只有苯环一种环状结构，且苯环上仅有两个取代基；综合上述，F 的同
分异构体：
在
中苯环上有邻、间、对三种位置，
在
中苯环上有邻、间、对三种位置，
在
中苯环上
有邻、间、对三种位置，
在
中苯环上有邻、间、对三种位置，
在
中苯环上有邻、间、对三种位置，
在
中苯环上有邻、间、对三种位置，共18 种，其中满足核磁共振氢谱有6 组峰且峰面积
之比为3：2：2：1：1：1 的结构简式有
、
，故答案为：18；
或
。
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：
、 。
【答案】(1) 苯甲醛
(2)碳碳双键、碳溴键或溴原子
(3)
(4)取代反应
(5)吸收生成的HBr，促进反应平衡正向移动，增大原料转化率
(6) 12
或
或
(7)
【分析】
由流程，A 中羟基被氧气氧化为醛基得到B 苯甲醛
，B 和乙醛生成C，结合C 化学式、D 结构可
知，C 为
，C 中支链引入溴原子得到D；B 和E 转化为F，结合E 化学式、F 结构可知，E 为
，F 和
反应转化为G；D、G 在碳酸钠和催化剂作用下生成H；
【详解】（1）
由分析，B 为
，名称为苯甲醛；C 的结构简式为
；
（2）由D 结构，D 中非含氧官能团的名称是碳碳双键、碳溴键；
（3）
反应④中第一步反应为苯甲醛中醛基和
中的-CH2-在强碱加热条件下反应生成碳碳双键，反应为：
；
（4）
F 中氢和
中羟基发生取代反应，在F 中引入新的支链得到G，故为取代反应；
（5）反应⑥过程中D 中的溴和G 反应过程中生成HBr，HBr 可以和碳酸钠反应，碳酸钠吸收生成的
HBr，促进反应平衡正向移动，增大原料转化率；
（6）
C 为
，除苯环外含有3 个碳、1 个氧、2 个不饱和度；C 的同分异构体中，同时满足下列条件：
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；则2 个取代基可以为：-OH、-C≡CCH3或-OH、-CH2C≡CH 或-CH2OH、-C≡CH 或-CHO、-
CH=CH2，每组均存在邻间对3 种，故共12 种；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，则不含甲基，且结构对称应该为对位结构，结构简式可以为：
或
或
；
（7）
结合H′
与H 结构对比，则D 中苯环应该为D′含氧五元环、G 中苯环应该为G′含五元碳环。
故D′、G′分别为
、
。
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： 、 。
【答案】(1)3-戊醇
(2) 碳碳双键、羰基 加成反应或还原反应
(3)
+CH3CH2OH
+H2O
(4)3
(5) 5
或
或
或
、
(6)
【分析】
根据信息反应可知，B 为
，B 与氢气发生加成反应生成C 为3-戊醇
，根据反应条件和F 的结构简式可知，E→F 为酯化反应，E 为
；
【详解】（1）据分析，C 的化学名称为3-戊醇。
（2）据分析，B 中所含官能团的名称是碳碳双键、羰基，B→C 时，碳碳双键和酮羰基与氢气发生加成反
应，则反应类型为加成反应或还原反应。
（3）
据分析，E→F 的化学方程式为：
+CH3CH2OH
H2O+
。
（4）连接四个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，则I 中六元环上连有醚键、羟基和-OSO2CH3基团的3
个饱和碳原子为手性碳原子，即共含有3 个手性碳原子。
（5）J 的不饱和度为4，J 的同分异构体符合下列条件：
①能与
溶液发生显色反应；说明含有酚羟基，即含有苯环，不饱和度为4；
②分子中含有2 个叔丁基[
]；
③含有三种不同化学环境的氢。
则分子结构对称，符合条件的同分异构体有：
、
、
、
、
，共5 种。要写其同分异构体的结构简式，选其中一种结构简式即可。
（6）
由流程可知，环己烯与溴单质发生加成反应生成X、加热条件下X 在氢氧化钠水溶液中水解，则X 为
， CH3COCH=CHCHO 分子内含醛基和酮羰基，发生信息反应生成Y 为
。
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 。
【答案】(1)间甲基苯酚(或3-甲基苯酚) 加成反应或还原反应
(2)3
(3)be
(4)
+
+H2O
(5) 13
(6)
，
【分析】
结合C 的分子式以及A 的结构可知，B 为
，E→F 为醛的催化氧化反应，则F 为羧酸，以此
解题。
【详解】（1）根据A 的结构简式可知，A 的名称为间甲基苯酚(或3-甲基苯酚)；类似于苯与氢气加成生成
环己烷，B→C 为苯环与氢气加成，则反应类型为加成反应或还原反应；
（2）
由C 的结构可知，C 中有3 个手性碳原子，为
；
（3）在合成路线中，A、B、C 含有羟基，D 含有碳碳双键，E 含有醛基，F 含有羧基，G 含有酯基，则所
有物质均不含有醚键和酮羰基，故答案为be；
（4）C 和F 反应生成G 为酯化反应，化学方程式为：
+
+H2O；
（5）
B 的结构为
，其同分异构体为单取代苯环且不含羟基，则含有醚键，支链为：—OC4H9，
这样的有4 种，或者为—CH2OC3H7，这样的结构有2 种，或者为—CH(CH3)OC2H5，这样的有1 种，或者
—CH2CH2OC2H5，这样的有1 种，或者—C3H6OCH3，这样的结构有5 种，一共13 种；
其中核磁共振氢谱峰面积之比为
，则其中含有4 种等效氢，且峰面积之比为
，首先考虑
对称结构，则该同分异构体的结构简式为：
；
（6）M 和氢气加成生成
，且乙醛在稀氢氧化钠作用下生成M，则M 为
，
在浓硫酸作用下发生消去反应生成N 为
，
在条件X 的作用下生成
，结合题中D→E 可知，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
【答案】(1) 取代反应 乙苯
(2)NaOH 和乙醇(或NaOH 的乙醇溶液)、加热
(3)
羟基、酯基
(4)不能
(5)
(6)12
【分析】根据A 的质谱图可知其相对分子质量为78，结合B 的结构简式，则A 为苯；苯在AlCl3作用下与
C2H5Br 发生取代反应生成乙苯和HBr；G→H 的原子利用率为100%，结合G、H 的结构，可知R 为
C2H5OOCCOOC2H5。
【详解】（1）据上述分析可知A→B 为取代反应；B 的名称为乙苯；
（2）E→F 过程，发生了卤代烃的消去反应，反应的试剂为NaOH 和乙醇（或NaOH 的乙醇溶液），条件
为加热；
（3）由上述分析可知R 为C2H5OOCCOOC2H5；H 中含有的官能团名称为酯基、羟基；
（4）J 的结构中羧基和羟基相距较远，不能形成分子内氢键；
（5）
J 发生分子内酯化，生成三环化合物的结构简式为
。J 发生缩聚反应生成聚酯和水，
反应的化学方程式为
；
（6）
依题意，同分异构体必须高度对称。J 分子含3 个氧，其同分异构体能发生银镜反应且1mol 有机物最多能
与
反应，故同分异构体含1 个醛基、2 个酚羟基，核磁共振氢谱有7 组峰且峰的面积之比为
1 1 2 2 2 2 6
∶∶∶∶∶∶；先写出除羟基的结构：
、
、
，2 个羟基连接在同一苯环的对称位置，符合条件的同分异构体有
种。
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)： 。
【答案】(1)强
(2)保护氨基不被氧化
(3)
(4)6
(5) 13
(6)
【分析】A(
)与乙酸脱水发生取代反应生成B，结合B 的分子式可得B 的结构简式为
，B 在浓硝酸、浓硫酸作用下发生苯环上的硝化反应生成C，根据D 中硝基的位置可知，C
的结构简式为
，C 水解生成D，D 与
反应生成E，根据E 的分子式和F
的结构简式可知E 的结构简式为
，且另一产物为HCl，该反应为取代反应，E 与
BrCH2COBr 发生取代反应生成F，F 与
发生取代反应生成G，最后G 脱水成环生成H，据此解答。
【详解】（1）胺类物质的碱性随氮原子电子云密度的增大而增强，因D 中含有硝基，硝基为吸电子基团，
导致D 中氨基氮原子周围电子云密度减小，碱性减弱，则A 的碱性比D 的强；
（2）A→B 过程-NH2和-COOH 反应生成酰胺基，C→D 过程酰胺基水解生成-NH2，因浓硝酸具有强氧化性，
氨基有还原性，为了避免硝化时氨基被氧化，所以未直接使用
合成，而使用
三步
的原因是：保护氨基不被氧化；
（3）根据分析，E 的结构简式为：
；
（4）根据分析可知，
的反应类型为取代反应，A→B、B→C、
、E→F、F→G 也是取代反应，
所以整个合成路线中，与
的反应类型相同的步骤共有6 步(含
)；
（5）B 的结构简式为
，满足条件：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。说明苯环上有一个氨基，且结构中含有醛基，若除氨基外还有一个
取代基，则该取代基为-CH2CHO，和氨基的位置有邻、间、对3 种结构，此时有3 种同分异构体；若除氨
基外还有2 个取代基，则2 个取代基分别为-CHO、-CH3，三个不同的取代基在苯环上位置不同，此时有
10 种结构，所以满足条件的B 的同分异构体共有3+10=13 种。其中核磁共振氢谱中有五组吸收峰，且峰面
积之比为
(即有5 种等效氢，且每种等效氢的氢原子个数之比为
)的结构简式为
；
（6）根据G 生成H 的反应可知，目标产物可以由
和
反
应得到，
可由
催化氧化得
，再酯化得到；
可以由
还原得到，根据已知信息，还原剂可
以用LiAlH4，所以合成路线流程图为：
。
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 。
【答案】(1)3-溴苯酚(间溴苯酚)
(2)
(3)取代反应
(4)酰氨基、酯基
(5)
+2HBr 中和反应生成的
HBr，促进反应生成D，提高产率
(6) 12 种
【分析】
B 与乙二醇、NH3溶液作用生成C，C 与1,2-二溴乙烷在Cs2CO3、DMF 作用下生成D，结合B、D 结构简
式推知，C 为
；结合其他有机物的结构简式及反应条件分析解答；
【详解】（1）根据结构简式可知，A 的名称为3-溴苯酚(间溴苯酚)；
（2）
根据分析可知，C 的结构简式为
；
（3）
的反应是F 与
在
、碳酸钾、二
烷作用下反应生成
G 和HI，反应
类型为取代反应；
（4）
中的含氧官能团有酰氨基、酯基；
（5）
由
生成
的化学方程式为
+2HBr；
该反应中
的作用为中和反应生成的HBr，促进反应生成D，提高产率；
（6）
B 为
，同时满足下列条件的B 的同分异构体：
①含有苯环；
②能发生银镜反应则含有醛基；
③不存在
键，若有HCOO- 和Br，在苯环上有邻、间、对位3 种；若有酚羟基、-Br 和CHO，则定
二动三，先定二个取代基有邻、间、对位，第三个定上去有4+4+2 种，除去本身还有9 种，则总共有12 种
符合条件的同分异构体；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)。
【答案】(1)作催化剂(吸水剂)
(2)
起定位作用，确保硝基引入甲氧基邻位
(3)醚键、氨基
(4) 加成反应
+H2O
(5) 9
、
、
(任填一种)
【分析】
B→C 发生硝化反应，引进−NO2，故B 为
，A→B 引入−OCH3，则A 为
，C→D 发生
取代反应，D 为
，D 在Fe+HCl 作用下−NO2被还原为−NH2得到E，F 发生加特曼-科赫反应
生成G，G 发生取代反应生成J，E 中氨基的氮原子上孤对电子进攻肉桂醛醛基的碳原子，形成一个四面体
中间体，然后中间体失去一分子水，形成碳-氮双键（C=N ），生成亚胺类化合物，据此分析解题。
【详解】（1）B→C 是硝化反应，浓硫酸在硝化反应中起催化作用，同时浓硫酸具有吸水性，能吸收反应
生成的水，促使反应平衡正向移动，所以浓硫酸的作用是作催化剂 (吸水剂) 。
（2）
C 中−NO2在−OCH3邻位，C 在加热条件下生成D，D 在Fe+HCl 作用下−NO2被还原为−NH2得到E，根据E
结构逆推可知D 结构为
。A→B 引入−HSO3，C→D 消除−HSO3，能确保硝基引入甲氧基邻
位，起到定位作用。
（3）观察E 的结构简式，可直接看出含有的官能团为醚键（−O− ）和氨基（−NH2 ）
（4）
G 生成J 分两步，第 1 步是G 中醛基（−CHO）α - 氢原子（与醛基相连碳原子上的氢 ）具有酸性，在碱
的作用下，乙醛失去一个 α - 氢原子，形成具有亲核性的 α - 碳负离子。该碳负离子进攻苯甲醛的羰基碳
原子，发生亲核加成反应，生成一个 β -羟基醛中间体。接着，中间体在加热等条件下发生消去反应（脱
水 ），形成C=C，从而得到J，根据原子守恒写出化学方程式为：
+H2O。
（5）
L 是G 的同系物，L 相对分子质量比G 大28，则L 比G 多2 个-CH2 ，其分子式为C9H10O。L 的同分异构
体苯环上连接一个取代基且只含一种官能团，若官能团为醚键（−O− ），存在
、
、
；若官能团为醇羟基（−OH ），存在
、
；若官能团为醛基（−CHO ）存在
、
；若官能团为酮基（−C=O ）存在
、
，共计9 种。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：
、
、
。
