熱點(diǎn)12“看圖說(shuō)話(huà)”描述微觀結(jié)構(gòu)變化過(guò)程“看圖說(shuō)話(huà)”描述微觀結(jié)構(gòu)變化過(guò)程是近幾年江蘇高考的必考內(nèi)容，屬于熱點(diǎn)問(wèn)題，主要考查用語(yǔ)言描述微觀結(jié)構(gòu)變化過(guò)程，解題時(shí)讀懂題干信息，看清圖像中微粒變化或者結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行正確描述，注意語(yǔ)言精練，表達(dá)準(zhǔn)確，同時(shí)遷移應(yīng)用正確的化學(xué)原理及結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)，備考時(shí)關(guān)注核心考點(diǎn)的掌握至關(guān)重要。一、反應(yīng)機(jī)理(1)反應(yīng)機(jī)理是用來(lái)描述某反應(yīng)物到反應(yīng)產(chǎn)物所經(jīng)由的全部基元反應(yīng)，就是把一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)分解成若干個(gè)基元反應(yīng)，以圖示的形式來(lái)描述某一化學(xué)變化所經(jīng)由的全部反應(yīng)，然后按照一定規(guī)律組合起來(lái)，從而闡述復(fù)雜反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系，以及總反應(yīng)與基元反應(yīng)內(nèi)在聯(lián)系。(2)反應(yīng)機(jī)理詳細(xì)描述了每一步轉(zhuǎn)化的過(guò)程，包括過(guò)渡態(tài)的形成，鍵的斷裂和生成，以及各步的相對(duì)速率大小等。典型的是基元反應(yīng)碰撞理論和基元反應(yīng)過(guò)渡態(tài)理論。(3)反應(yīng)機(jī)理中包含的基元反應(yīng)是單分子反應(yīng)或雙分子反應(yīng)。完整的反應(yīng)機(jī)理需要考慮到反應(yīng)物、催化劑、反應(yīng)的立體化學(xué)、產(chǎn)物以及各物質(zhì)的用量。(4)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，任何化合物的每一步反應(yīng)都應(yīng)該是在該條件下此類(lèi)化合物的通用反應(yīng)。2．有效碰撞理論(1)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物分子不斷發(fā)生碰撞，大多數(shù)碰撞無(wú)法發(fā)生反應(yīng)，只有少數(shù)分子的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能發(fā)生有效碰撞的分子是活化分子。普通反應(yīng)物分子形成活化分子所需要的能量叫活化能。而活化分子的碰撞也不一定都能發(fā)生有效碰撞。發(fā)生有效碰撞不僅有能量的因素，還有空間因素，只有同時(shí)滿(mǎn)足這兩者的要求才能發(fā)生有效碰撞。二、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理必備知識(shí)1.自由基反應(yīng)自由基反應(yīng)，常指有機(jī)分子在反應(yīng)中共價(jià)鍵發(fā)生均裂，產(chǎn)生自由基中間體。有自由基參加的反應(yīng)稱(chēng)為自由基反應(yīng)。

2.

親電加成反應(yīng)（1）鎓離子歷程：X2與C＝C經(jīng)π絡(luò)合物形成鹵鎓離子，親核的X經(jīng)反式加成生成產(chǎn)物。

（2）碳正離子歷程：

（3）烯烴的自由基加成反應(yīng)機(jī)理（4）烯烴被過(guò)氧酸氧化成環(huán)氧化合物的反應(yīng)機(jī)理（5）1,2環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)反應(yīng)1,2環(huán)氧化合物是不穩(wěn)定的，在酸或堿的催化作用下都會(huì)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)；堿催化，負(fù)離子進(jìn)攻空阻較小的碳。酸催化，負(fù)離子進(jìn)攻正性較大的碳?？枷颉翱磮D說(shuō)話(huà)”描述微觀結(jié)構(gòu)變化過(guò)程1.（2022江蘇卷節(jié)選）②隨著反應(yīng)進(jìn)行，迅速轉(zhuǎn)化為活性，活性是轉(zhuǎn)化為的催化劑，其可能反應(yīng)機(jī)理如圖所示。根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律。如圖所示的反應(yīng)步驟Ⅰ可描述為_(kāi)______。2.（2021江蘇卷）（3）利用銅—鈰氧化物(xCuO·yCeO2，Ce是活潑金屬)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化過(guò)程中Cu、Ce的化合價(jià)均發(fā)生變化，可能機(jī)理如圖2所示。將n(CO)：n(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有xCuO·yCeO2催化劑的反應(yīng)器，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線(xiàn)如圖3所示。①Ce基態(tài)原子核外電子排布式為[Xe]4f15d16s2，圖2所示機(jī)理的步驟(i)中，元素Cu、Ce化合價(jià)發(fā)生的變化為_(kāi)__。（建議用時(shí)：45分鐘）1．研究廢氣、廢水中污染物處理的有效措施是環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。Ⅰ、是空氣的主要污染物之一，有效去除大氣中的可以保護(hù)大氣環(huán)境。(1)空氣中污染物NO可在催化劑作用下用還原。已知：

有氧條件下，與NO反應(yīng)生成，相關(guān)熱化學(xué)方程式為

(2)工業(yè)上含氮污染物處理以、、熔融組成的燃料電池裝置如題圖所示，在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氧化物Y，則該電池的正極反應(yīng)式為。Ⅱ、在水溶液中，Cr(Ⅲ)以形態(tài)存在；Cr(Ⅵ)主要以和形態(tài)存在，其毒性是Cr(Ⅲ)的100倍。處理含Cr廢水的常用方法是先將其轉(zhuǎn)化為Cr(Ⅲ)，再進(jìn)一步將轉(zhuǎn)化為沉淀，減少水體中總鉻含量。(3)Cr(Ⅵ)在水溶液中常有和兩種存在形式，加酸可以使轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)的離子方程式為。(4)可用于直接還原去除廢水中的，反應(yīng)時(shí)消耗大量。廢水的初始pH對(duì)去除溶液中的Cr(Ⅵ)和總Cr的影響關(guān)系如題圖所示：①?gòu)U水初始pH=2時(shí)，Cr(Ⅵ)的去除率達(dá)到100%，總Cr的去除率為0%，其原因是。②氫化鋁鋰()、硼氫化鈉()在有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛。還原能力(單位質(zhì)量轉(zhuǎn)移電子數(shù))：(填“>”、“=”或“<”)③是一種應(yīng)用廣泛的強(qiáng)還原劑，在熱水中生成硼酸鈉和氫氣，反應(yīng)如下：。在催化劑作用下與水反應(yīng)獲得的微觀過(guò)程如題圖所示，若將中的H全部用D(重氫原子)代替，請(qǐng)根據(jù)上圖結(jié)合相關(guān)方程式描述生成氣體這一步的微觀過(guò)程：。2．我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前做到碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。資源化利用碳氧化合物能有效減少排放，實(shí)現(xiàn)自然界中的碳循環(huán)。(1)以為原料合成涉及的主要反應(yīng)如下：I．

(主反應(yīng))II．

(副反應(yīng))反應(yīng)的反應(yīng)歷程可分為如下兩步：i．

ii．

①。②相比于提高，提高對(duì)反應(yīng)速率影響更大，可能的原因是。③時(shí)，向一恒容密閉容器中充入物質(zhì)的量之比為的和，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。在，得選擇性為。(2)可制甲烷化，可制甲烷化過(guò)程中，活化的可能途徑如圖所示。是活化的優(yōu)勢(shì)中間體，可能的原因是。(3)可用吸收，發(fā)生反應(yīng)：。在不同溫度下，達(dá)到平衡時(shí)體系中物質(zhì)的量濃度[]與溫度的關(guān)系如圖所示。下的遠(yuǎn)大于下的，其原因是。(4)研究表明與在作用下發(fā)生反應(yīng)的能量變化及反應(yīng)過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是___________。A．是催化劑，是中間產(chǎn)物B．增大壓強(qiáng)可以提高與的反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率C．每當(dāng)有生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子D．與轉(zhuǎn)變成和的總過(guò)程，溫度升高，平衡常數(shù)K增大3．是空氣的主要污染物之一，有效去除大氣中的可以保護(hù)大氣環(huán)境。含氮廢水氨氮(以存在)和硝態(tài)氮(以存在)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，需經(jīng)處理后才能排放。(1)空氣中污染物可在催化劑作用下用還原。①已知：；；有氧條件下，與反應(yīng)生成，相關(guān)熱化學(xué)方程式為；。②NO氧化反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)分兩步進(jìn)行，其反應(yīng)過(guò)程能量變化如圖1。反應(yīng)Ⅰ．2NO(g)N2O2(g)

ΔH1；反應(yīng)Ⅱ．N2O2(g)＋O2(g)=2NO2(g)

ΔH2化學(xué)反應(yīng)速率由速率較慢的反應(yīng)步驟決定。以上反應(yīng)決定NO氧化反應(yīng)速率的步驟是反應(yīng)(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。③在恒容的密閉容器中充入一定量的NO和O2氣體，保持其他條件不變，分別控制反應(yīng)溫度分別為T(mén)3和T4(T4>T3)，測(cè)得c(NO)隨t(時(shí)間)的變化曲線(xiàn)如圖2。根據(jù)圖像信息，轉(zhuǎn)化相同量的NO，在溫度(填“T3”或“T4”)下消耗的時(shí)間較長(zhǎng)。(2)工業(yè)上含氮化合物污染物處理①以、熔融組成的燃料電池裝置如圖3所示，在使用過(guò)程中石墨I(xiàn)電極反應(yīng)生成一種氮的氧化物，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為。②納米鐵粉可用于處理含氮廢水。用納米鐵粉處理水體中的，反應(yīng)的離子方程式為。相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中的速率有較大差異(如圖4)，產(chǎn)生該差異的可能原因是。③電極生物膜法也能有效去除水體中的，進(jìn)行生物的反硝化反應(yīng)，其可能反應(yīng)機(jī)理如圖5所示。以必要文字來(lái)描述此過(guò)程為。4．氫氣是未來(lái)的重要能源，可以通過(guò)甲烷電化學(xué)分解法、甲烷蒸汽重整法、光解水法等來(lái)制備。(1)甲烷電化學(xué)分解法?？赡艿姆磻?yīng)機(jī)理如圖，該裝置中陽(yáng)極反應(yīng)式為。(2)甲烷蒸汽重整法。該方法是在重整制氫過(guò)程中加入納米CaO作為高溫吸附劑，所涉及的主要熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)I：反應(yīng)Ⅱ：反應(yīng)Ⅲ：①反應(yīng)I反應(yīng)Ⅲ分兩個(gè)溫度段進(jìn)行，工業(yè)生產(chǎn)中采用先高溫后低溫的原因是。②高溫下會(huì)發(fā)生積碳反應(yīng)：。高溫下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是。為了防止積碳，實(shí)際操作中水蒸氣要過(guò)量，發(fā)生反應(yīng)：，其。③利用為載體的催化劑可以除去中混有的少量CO和NO，催化劑中復(fù)合摻雜、CuO后能提升催化活性。實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)催化溫度超過(guò)400℃時(shí)，催化劑的催化活性下降，可能原因是。(3)光解水法。GeZnNO催化劑光照時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子和具有強(qiáng)氧化性的電子空穴，加入助催化劑有利于電子與的分離，該催化劑光解水可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。產(chǎn)生和的過(guò)程可描述為。5．Ⅰ.我國(guó)要在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，的捕集與轉(zhuǎn)化是研究的重要課題。(1)和重整可制合成氣和，其熱化學(xué)方程式為已知下列熱化學(xué)方程式：反應(yīng)1：反應(yīng)2：反應(yīng)3：則(2)一種電化學(xué)法將轉(zhuǎn)化為乙烯的原理如圖所示，電解所用電極材料均為惰性電極。①陰極上的電極反應(yīng)式為。②以鉛蓄電池為電源，每生成乙烯，理論上需消耗鉛蓄電池中的硫酸的物質(zhì)的量為。Ⅱ.過(guò)量含磷物質(zhì)的排放會(huì)致使水體富營(yíng)養(yǎng)化，因此發(fā)展水體除磷技術(shù)非常重要。常用的除磷技術(shù)有化學(xué)沉淀法，吸附法等。(3)鐵炭混合物在水溶液中形成微電池，鐵轉(zhuǎn)化為進(jìn)一步被氧化為與結(jié)合成沉淀。鐵炭總質(zhì)量一定，反應(yīng)時(shí)間相同，測(cè)得磷去除率隨鐵炭質(zhì)量比的變化如圖所示。①當(dāng)時(shí)，隨著增加，磷去除率降低，原因是。②當(dāng)時(shí)，隨著增加，磷去除率也降低。但降低幅度低于增加時(shí)的降低幅度，原因是。(4)次磷酸根()具有較強(qiáng)的還原性。利用聯(lián)合除去廢水中次磷酸根，轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示。①轉(zhuǎn)化(Ⅰ)除生成和羥基自由基外，還生成一種離子，其化學(xué)式為。②利用聯(lián)合除去廢水中的過(guò)程可描述為。6．的脫除和資源化利用是一項(xiàng)重要研究課題。(1)熱解制。將和混合氣導(dǎo)入熱解器，反應(yīng)分兩步進(jìn)行。反應(yīng)Ⅰ：

反應(yīng)Ⅱ：現(xiàn)將硫化氫和甲烷按體積比投料，并用稀釋。在常壓和不同溫度下，反應(yīng)相同時(shí)間后，、和的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。①

。②1100℃時(shí)，的體積分?jǐn)?shù)為。③在常壓、1000℃下，保持通入的體積分?jǐn)?shù)不變，提高投料比，的轉(zhuǎn)化率不變，原因是。④在1100℃~1150℃范圍內(nèi)，其他條件不變，隨著溫度的升高，的體積分?jǐn)?shù)減小，原因是。(2)通過(guò)電化學(xué)循環(huán)法可將轉(zhuǎn)化為和，如圖所示。其中氧化過(guò)程發(fā)生兩步反應(yīng)：、。①電極a上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。②理論上參加反應(yīng)可產(chǎn)生的物質(zhì)的量為。(3)可用作脫除氣體的脫硫劑。脫硫和再生的可能反應(yīng)機(jī)理如圖所示。①脫硫和再生過(guò)程可以描述為。②再生時(shí)需控制通入的濃度和溫度。400℃條件下，氧氣濃度較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)脫硫劑再生時(shí)質(zhì)量增大，且所得再生脫硫劑脫硫效果差，原因是。7．的資源化利用和轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。(1)以、為原料合成的主要反應(yīng)為：該反應(yīng)歷程可分為如下兩步：i：ii：①。②提高比提高對(duì)產(chǎn)率影響更大，其原因是。(2)用與，通過(guò)不同途徑可得到甲酸。①一種利用電催化反應(yīng)器合成甲酸的工作原理如圖所示。

生成HCOOH的電極反應(yīng)方程式為。②時(shí)，水在Mn粉表面產(chǎn)生的與反應(yīng)生成甲酸和MnO。直接加熱與難以生成甲酸，該條件下能較快生成甲酸的原因是。(3)和環(huán)氧乙烷在MgO作催化劑的條件下可以合成碳酸乙烯酯。①溶液中加入尿素生成沉淀，同時(shí)有氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式為。②溶液與沉淀劑(尿素或氫氧化鈉)反應(yīng)生成沉淀，過(guò)濾后將沉淀焙燒得到MgO。與氫氧化鈉作沉淀劑相比，用尿素作沉淀劑焙燒生成的MgO作催化劑效果更好，其原因?yàn)椤＂跰gO催化合成碳酸乙烯酯(

)可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示，根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律，步驟Ⅰ、Ⅱ的過(guò)程可描述為。

8．甲硫醇()是重要的有機(jī)化工中間體，可用于合成維生素。通過(guò)和合成的主要反應(yīng)為：Ⅰ．

Ⅱ．

回答下列問(wèn)題：(1)計(jì)算反應(yīng)的ΔH=。(2)時(shí)，向恒容密閉容器中充入一定量和發(fā)生反應(yīng)，下列事實(shí)能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填選項(xiàng)字母)；若按相同比例再充入一定量和，的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“變大”“變小”或“不變”)。A．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化

B．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化C．的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化

D．和的物質(zhì)的量之比不再變化(3)時(shí)，按物質(zhì)的量之比為1︰2向壓強(qiáng)為的恒壓密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為