高頻熱點強化訓(xùn)練(六)1．(2022·咸陽模擬)自由基是化學(xué)鍵斷裂時產(chǎn)生的含未成對電子的中間體，活潑自由基與氧氣的反應(yīng)一直是科研人員的關(guān)注點。HNO自由基與O2反應(yīng)過程的能量變化如圖所示，下列說法正確的是(D)A．反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和B．產(chǎn)物P1與P2的分子式、氧元素的化合價均相同C．該歷程中最大正反應(yīng)的活化能E正＝186.19kJD．相同條件下，Z轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率：v(P1)＞v(P2)【解析】據(jù)圖知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則參與反應(yīng)的反應(yīng)物總鍵能小于生成物的總鍵能，A錯誤；產(chǎn)物P1與P2的分子式均為HNO3，但產(chǎn)物P1結(jié)構(gòu)中存在“—O—O—”，則產(chǎn)物P1中部分氧元素的化合價為－1價，而產(chǎn)物P2氧元素的化合價為－2價，兩者氧元素的化合價不同，B錯誤；最大的正反應(yīng)的活化能出現(xiàn)在由中間產(chǎn)物Z到過渡態(tài)Ⅳ時，即最大正反應(yīng)的活化能E正＝－18.92kJ/mol－(－205.11kJ/mol)＝186.19kJ/mol，C錯誤；相同條件下，反應(yīng)所需的活化能越小，則反應(yīng)的速率越快，由于到產(chǎn)物P1所需活化能更小，故反應(yīng)速率更快，故v(P1)＞v(P2)，D正確。2．(2022·南京模擬)汽車尾氣中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氫化合物會引起光化學(xué)煙霧、酸雨等污染；汽油抗震添加劑四乙基鉛(熔點－136℃，極易揮發(fā))的排放嚴重危害人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)。汽車尾氣凈化裝置可將污染物中的CO和NO轉(zhuǎn)化為無害氣體，發(fā)生反應(yīng)為2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－746.5kJ·mol－1。對于反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，下列說法正確的是(C)A．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c(N2)·c(CO2),c(CO)·c(NO))B．使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能，減小反應(yīng)的焓變C．增大壓強能加快反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D．用E總表示鍵能之和，該反應(yīng)ΔH＝E總(生成物)－E總(反應(yīng)物)【解析】反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c(N2)·c2(CO2),c2(CO)·c2(NO))，A錯誤；催化劑能改變反應(yīng)的活化能，但不改變反應(yīng)的焓變，B錯誤；增大壓強能加快反應(yīng)速率，反應(yīng)2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率升高，C正確；反應(yīng)的焓變?yōu)榉磻?yīng)物鍵能之和減去生成物鍵能之和，用E總表示鍵能之和，該反應(yīng)ΔH＝E總(反應(yīng)物)－E總(生成物)，D錯誤。3．(2022·北京延慶模擬)CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2資源化利用的方法，其過程中主要發(fā)生如下兩個反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH2＝－122.5kJ·mol－1在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如下圖所示。已知：CH3OCH3的選擇性＝eq\f(2×CH3OCH3的物質(zhì)的量,反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量)×100%。下列說法不正確的是(C)A．反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)的焓變?yōu)棣2－2ΔH1B．根據(jù)圖像推測ΔH1>0C．其他條件不變時，溫度越高，CO2主要還原產(chǎn)物中碳元素的價態(tài)越低D．其他條件不變時，增大體系壓強可以提升A點CH3OCH3的選擇性【解析】由蓋斯定律可知，反應(yīng)2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)可由Ⅱ－2×Ⅰ得到，其焓變?yōu)棣2－2ΔH1，A正確；反應(yīng)Ⅱ為放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)逆向進行，由圖可知隨著溫度的升高，二氧化碳轉(zhuǎn)化率下降速率小于甲醇選擇性下降速率，且高于300℃時二氧化碳轉(zhuǎn)化率升高，說明反應(yīng)Ⅰ正向移動，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH1>0，B正確；由B分析可知，其他條件不變時，溫度越高，反應(yīng)Ⅰ占據(jù)主導(dǎo)地位，CO2主要還原產(chǎn)物為CO，CO中碳元素的價態(tài)較高，C錯誤；反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為氣體分子數(shù)變小的反應(yīng)，其他條件不變時，增大體系壓強，導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ正向移動，可以提升A點CH3OCH3的選擇性，D正確。4．(2022·湖南高考)海水電池在海洋能源領(lǐng)域備受關(guān)注，一種鋰—海水電池構(gòu)造示意圖如下。下列說法錯誤的是(B)A．海水起電解質(zhì)溶液作用B．N極僅發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有傳導(dǎo)離子和防水的功能D．該鋰—海水電池屬于一次電池【解析】鋰海水電池的總反應(yīng)為2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，M極上Li失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則M電極為負極，電極反應(yīng)為Li－e－=Li＋，N極為正極，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，同時氧氣也可以在N極得電子，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－。海水中含有豐富的電解質(zhì)，如氯化鈉、氯化鎂等，可作為電解質(zhì)溶液，故A正確；由上述分析可知，N為正極，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑和O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故B錯誤；Li為活潑金屬，易與水反應(yīng)，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反應(yīng)，并能傳導(dǎo)離子，故C正確；該電池不可充電，屬于一次電池，故D正確。5．(2022·成都模擬)應(yīng)對新冠肺炎疫情時所采取的措施是對環(huán)境進行徹底消毒，二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2的原理如圖所示。下列說法正確的是(D)A．a(chǎn)與電源的負極連接，在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸B．電解池a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋6e－＋3Cl－=NCl3＋4H＋C．當有0.3mol陰離子通過離子交換膜時，二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生1.12LNH3D．二氧化氯發(fā)生器內(nèi)，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶6【解析】a電極上失去電子，為陽極，與電源的正極連接，在b極區(qū)有氫離子得電子生成氫氣，氯離子通過陰離子交換膜移向a極，所以在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸，A項錯誤；電解池a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)－6e－＋3Cl－=NCl3＋4H＋，B項錯誤；未說明氨氣是否在標準狀況下，不能確定氣體體積，C項錯誤；二氧化氯發(fā)生器內(nèi)，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為6ClOeq\o\al(－,2)＋NCl3＋3H2O=6ClO2＋NH3↑＋3Cl－＋3OH－，其中氧化劑為NCl3，還原劑為ClOeq\o\al(－,2)，二者物質(zhì)的量比為1∶6，D項正確。6．(2022·紹興模擬)某鈉離子電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為含鈉過渡金屬氧化物(NaxTMO2)，電極B為硬碳，充電時Na＋得電子成為Na嵌入硬碳中。下列說法不正確的是(B)A．充電時，電極B與外接直流電源的負極相連B．放電時，外電路通過amol電子時，A電極電解質(zhì)損失amolNa＋C．放電時，電極A為正極，反應(yīng)可表示為Na1－xTMO2＋xNa＋＋xe－=NaTMO2D．電池總反應(yīng)可表示為Na1－xTMO2＋NaxC=NaTMO2＋C【解析】充電時Na＋得電子成為Na嵌入硬碳中，則硬碳為電解池的陰極，為電池的負極，即電極B為電池的負極，A為電池的正極。電極B為電池的負極，充電時，與外接直流電源的負極相連，A正確；放電時，A電極(正極)電極反應(yīng)式為Na1－xTMO2＋xNa＋＋xe－=NaTMO2，Na＋從負極向A電極遷移，然后參與電極反應(yīng)，故A電極電解質(zhì)中不損失Na＋，B錯誤；放電時，為原電池裝置，A為正極，鈉離子轉(zhuǎn)化為Na嵌入含鈉過渡金屬氧化物中，電極反應(yīng)式為Na1－xTMO2＋xNa＋＋xe－=NaTMO2，C正確；A為電池的正極，電極反應(yīng)式為Na1－xTMO2＋xNa＋＋xe－=NaTMO2，B為電池的負極，放電時硬碳中的鈉失電子變?yōu)殁c離子脫落，然后向正極遷移，NaxC－xe－=C＋xNa＋，正極反應(yīng)＋負極反應(yīng)可得總反應(yīng)為Na1－xTMO2＋NaxC=NaTMO2＋C，D正確。7．(2022·宣城模擬)大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的DMTO技術(shù)曾獲得國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎。該技術(shù)以煤為原料，經(jīng)過煤→CO、H2→CH3OH→C2H4、C3H6等一系列變化可獲得重要的化工產(chǎn)品乙烯和丙烯。回答下列問題：(1)煤氣化包含一系列化學(xué)反應(yīng)，熱化學(xué)方程式如下：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋131kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝akJ·mol－1③C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH＝＋172kJ·mol－1。則a＝－41。(2)已知某密閉容器中存在可逆反應(yīng)：2CH3OH(g)C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH，測得其他條件相同時，CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率隨著溫度(T)、壓強(p)的變化如圖1所示，平衡常數(shù)K與溫度T關(guān)系如圖2所示。①該反應(yīng)的ΔH<(填“>”或“<”，下同)0，N點v(CH3OH)正>M點v(CH3OH)逆。②T1K后升高溫度，則B、C、D三點中能正確表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨著溫度T改變而變化的點是C(填字母)。(3)在一定溫度和適當催化劑存在下，將1molCO、2molH2通入恒容密閉容器中，使其發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－91kJ·mol－1。測得開始時容器內(nèi)總壓為3×105Pa，反應(yīng)經(jīng)2min達到平衡且平衡時體系壓強降低了eq\f(1,3)，則v(CO)＝2.5×104Pa·min－1，該溫度下的平衡常數(shù)Kp＝1×10－10Pa－2(Kp為分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(4)某乙烯熔融碳酸鹽燃料電池工作原理如圖3所示，則負極上電極反應(yīng)式為C2H4＋6COeq\o\al(2－,3)－12e－=8CO2＋2H2O；若要維持電池持續(xù)穩(wěn)定工作，則從理論上講，進入石墨Ⅱ電極上的CO2與石墨Ⅰ電極上生成的CO2的物質(zhì)的量之比是3∶4?！窘馕觥?1)根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①減去反應(yīng)③即得反應(yīng)②，所以a＝131kJ·mol－1－172kJ·mol－1＝－41kJ·mol－1；(2)①根據(jù)圖1，升高溫度，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱的，所以ΔH＜0。根據(jù)反應(yīng)方程式，該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強，平衡逆向移動，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率降低，所以壓強p2＞p1，M點和N點溫度相同，壓強越大，速率越快，所以N點的速率大于M點的速率，M點和N點都是平衡點，正逆反應(yīng)速率相等，故N點v(CH3OH)正＞M點v(CH3OH)逆；②T1K后升高溫度，由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以平衡逆向移動，化學(xué)平衡常數(shù)減小，所以C點可以表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化；(3)1molCO、2molH2通入恒容密閉容器中，測得開始時容器內(nèi)總壓為3×105Pa，則CO的分壓為1×105Pa，H2的分壓為2×105Pa。平衡時體系壓強降低了eq\f(1,3)，根據(jù)方程式可知，消耗的氫氣的分壓和體系壓強降低的量相等，所以消耗的氫氣的分壓為eq\f(1,3)×3×105Pa＝1×105Pa，用分壓列三段式：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始(Pa)1×1052×1050變化(Pa)5×1041×1055×104平衡(Pa)5×1041×1055×104則v(CO)＝eq\f(5×104Pa,2min)＝2.5×104Pa·min－1，該溫度下的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p(CH3