循环练(四)
1．(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图，下列叙述错误的是( )
A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在
B．冰表面第二层中，H浓度为5×10 mol·L(设冰的密度为0.9 g·cm) C．冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变 D．冰表面各层之间，均存在可逆反应HCl答案 D
解析 由图示可知，第一层中，HCl以分子形式存在，A正确；第二层中，已知Cl∶H2O＝10∶1，HCl===H＋Cl，H和Cl的物质的量是相同的，设H2O的物质的量为1 mol，则1 mol×18 g·mol10 mol3＋
n(H)＝10 mol，V(H2O)＝＝20 cm＝0.02 L，故c(H)＝＝5×10－3
0.9 g·cm0.02 L
＋
－4
－3
－1
－4
－4
＋
－
＋
－
－
＋
－3
－1
－3
H＋Cl
＋－
mol·L，B正确；第三层中，只有H2O分子存在，所以冰的氢键网络结构保持不变，C正
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确；由A项、C项分析可知，第一层和第三层中的物质均以分子形式存在，故均不存在可逆反应HCl
H＋Cl，D错误。
＋
－
2．(2019·江苏高考)氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )
A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0 B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×10 D．反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和
答案 A
解析 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)，反应前后气体分子数减少，ΔS＜0，根据化学反应自发性的判据ΔH－TΔS＜0知，该反应的ΔH＜0，A正确；氢氧燃料电池的负极为H2失电子发生
23
－
－
氧化反应，正极为O2得电子发生还原反应，B错误；常温常压下，气体摩尔体积数值未知，无法计算11.2 L H2的物质的量，故无法确定电子转移数目，C错误；ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，D错误。
3．(2019·山东师大附中高三模拟)中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。减少CO2排放是一项重要课题。
(1)以CO2为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。 ①过程1中每生成1 mol FeO转移电子数为________。
②过程2中发生反应的化学方程式为_____________________________。
(2)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料，用甲醇、CO、CO2
在常压、70～120 ℃和催化剂条件下合成DMC。
已知：①CO的燃烧热为ΔH1＝－283.0 kJ·mol ②H2O(l)===H2O(g) ΔH2＝＋44.0 kJ·mol ③2CH3OH(g)＋CO2(g)
CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g) ΔH3＝－15.5 kJ·mol
CH3OCOOCH3(g)＋H2O(l) ΔH＝________。
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－1
－1
1
则2CH3OH(g)＋CO(g)＋O2(g)
2
(3)在密闭容器中按n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1投料直接合成DMC，一定条件下，平衡时CO2
的转化率如图所示，则：
①v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的顺序为__________； ②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为__________； ③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是________。 A．2v正(CH3OH)＝v逆(CO2)
B．CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
C．恒容条件，容器内气体的密度保持不变 D．各组分的物质的量分数保持不变
(4)CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有以下两个竞争反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)
CH4(g)＋2H2O(g) C2H4(g)＋4H2O(g)
为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 mol CO2和2 mol H2，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
②用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图所示。b电极上的电极反应式为________________________________。
700 K2
答案 (1)①NA ②6FeO＋CO2=====C＋2Fe3O4
3(2)－342.5 kJ·mol
(3)①v(C)＞v(B)＞v(A) ②K(A)＝K(B)＞K(C) ③D (4)①反应Ⅰ ②2CO2＋12H＋12e===C2H4＋4H2O
>2300 K
解析 (1)①反应2Fe3O4=====6FeO＋O2↑中O元素化合价由－2价升高到0价，由方程式可知，2 mol Fe3O4参加反应，生成1 mol氧气，转移4 mol电子，则每生成1 mol FeO转2
移电子数为NA。
3
700 K
②由示意图可知，过程2中CO2和FeO反应生成Fe3O4和C，反应的方程式为6FeO＋CO2=====2Fe3O4＋C。
＋
－
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2021年高考化学一轮复习循环练四含解析.doc
