1、化学基本原理综合应用题1水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。(1)关于反应H2(g)O2(g)=H2O(l)，下列说法不正确的是_。A焓变H0，熵变ST2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1高考必考大题专练(二)1解析：(1)氢气在氧气中燃烧生成液态水的反应是一个放热且熵减的反应，A项正确；该反应是一个自发的氧化还原反应，可以将该反应设计成原电池，将化学能转化为电能，B项正确；是否能观察到有水生成除了与反应能否自发进行有关外，还与反应的速率有关，观察不到有水生成，不能说明该条件下反应不能自发进行，C项错误；
2、使用合适的催化剂，有可能使氢气和氧气在常温常压下快速反应，D项正确，故选C。(2)一个水分子可以形成4个氢键。当液体的饱和蒸气压与外界大气压相等时，液体沸腾，此时的温度称为该液体的沸点。由于常温常压下，水的沸点为100 ，故100 时，水的饱和蒸气压为1.01105 Pa，故20 时，压强为p1,100 时，压强为1.01105 Pa，据此作图。(3)水的电离为吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，导致水的离子积常数增大。水的离子积常数从1.01014增大到1.01010，水电离产生的c(H)从107 molL1增大到105molL1，水的电离度是原来的100倍。根据图3可知，乙醇的超临界水氧
3、化过程中，CO含量先增大再减小，CO2含量一直增大，C2H5OH含量一直减小，可见CO是中间产物，CO2是最终产物，A项正确；由图4可知，在550 时，反应15 s之后，CO含量接近于零，说明乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全，B项正确；乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇的消耗速率和二氧化碳的生成速率的数值不相等，C项错误；由图4可知，温度升高时，只有单位时间内乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成CO2的速率快，xCO峰值出现的时间才会提前，且峰值更高，由此说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大，D项正确，故选ABD。(4)根据题意可知，阳极SO失电子被氧化为S2O，电极反应式为2SO2e=
4、S2O，生成的S2O又与H2O反应生成H2O2和SO，故总反应方程式为2H2O H2O2H2。答案：(1)C(2)(3)水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大)100ABD(4)2HSO2e=S2O2H或2SO2e=S2O2H2OH2O2H22解析：本题涉及的知识点有热重实验、电解原理的应用、化学平衡移动等，通过分析图像，做出合理解释，考查了学生分析和解决化学问题的能力，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养，以及创新思维和创新意识的价值观念。(1)根据图中质量变化可知，CaC2O4H2O分解产生的气态产物依次为H2O(g)、CO、CO2，固体分解过程为CaC2O4H2
5、OCaC2O4CaCO3CaO。CaO捕集CO2的性能与CaO与CO2气体的接触面积有关，CaC2O4H2O分解产生的气体更多，使生成的CaO更加疏松多孔，捕集性能更好。(2)CO2、HCOO中碳元素化合价分别为4、2价，阴极电极反应式为CO22eH=HCOO。阳极区生成O2：4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)，溶液pH减小，HCO与H反应生成CO2逸出，K部分通过阳离子交换膜移向阴极区，故阳极区KHCO3溶液浓度降低。(3)从反应特点看，反应是吸热反应、反应是放热反应，温度升高，CH3OCH3的选择性急剧下降，大于300 时CO2平衡转化率上升，说明升高温度，反应中CO2的
6、转化率上升幅度超过反应中CO2的转化率降低幅度。反应是气体分子数减小的反应，可以增大压强使平衡向右移动；从影响反应速率的角度考虑，反应时间不变的条件下，可使用对反应催化活性更高的催化剂。答案：(1)CaC2O4CaCO3COCaC2O4H2O热分解放出更多的气体，制得的CaO更加疏松多孔(2)CO2H2e=HCOO或CO2HCO2e=HCOOCO阳极产生O2，pH减小，HCO浓度降低；K部分迁移至阴极区(3)反应的H0，反应的H0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂3解析：(1
7、)若所得溶液的pH13，溶液呈强碱性，则CO2主要转化为CO。若所得溶液c(HCO)：c(CO)2：1，根据K2，则c(H)K2510112 molL11010 molL1，pHlg 101010。(2)根据H反应物总键能生成物总键能，该反应的H(41347452) kJmol1(1 07524362) kJmol1120 kJmol1。该反应为气体分子数增大的吸热反应，恒容时达到平衡相当于恒压条件下达到平衡后增大压强，加压平衡向逆反应方向移动，故恒容时反应达平衡后吸收的热量比恒压时反应达平衡后吸收的热量少。根据题图1知，900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但升高温度，能耗
8、升高，经济效益降低。(3)该电池中Al作负极，电解质为含AlCl3的离子液体，故负极反应为Al3e=Al3。正极为多孔碳电极，根据正极反应式，得正极总反应为6CO26e=3C2O，O2不参与正极的总反应，故O2为催化剂。将负极反应：2Al6e=2Al3和正极反应：6CO26e=3C2O相加，可得该电池的总反应式为2Al6CO2=Al2(C2O4)3。答案：(1)CO10(2)120 kJmol1B900 时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低(3)Al3e=Al3(或2Al6e=2Al3)催化剂2Al6CO2=Al2(C2O4)34解析：(1)根据盖斯定律可得
9、，H3H1H2100.3 kJmol111.0 kJmol189.3 kJmol1。(2)平衡时总压增加了20%，即气体总物质的量增加了20%。设碘和环戊烯的初始投料均为x mol，平衡时环戊烯的转化量为x mol，则平衡时体系中气体总物质的量增加了x mol，x mol2x20%0.4x，环戊烯的转化率100%100%40%；起始总压为105 Pa，平衡总压为1.2105 Pa，可得出平衡时I2、HI的分压依次为3104 Pa、3104 Pa、2104 Pa、4104 Pa，KpPa3.56104 Pa。A项，通入惰性气体增加了体系总压强，但本质上未改变相关气体的分压，气体浓度不变，平衡不移
10、动，环戊烯平衡转化率不变，故错误；B项，该反应是吸热反应，提高温度平衡正向移动，环戊烯平衡转化率增加，故正确；C项，增加环戊烯浓度可以使平衡正向移动，但环戊烯平衡转化率降低，故错误；D项，增加碘浓度可以使环戊烯的平衡转化率增加，故正确。(3)A项，观察不同温度下曲线的变化趋势，不难发现T2时反应更快，则T2T1，故错误；B项，a点对应温度低于c点对应温度，但a点环戊二烯浓度大于c点环戊二烯的浓度，故v(a)与v(c)大小无法确定，故错误；C项，v(a，正)v(a，逆)，v(b，正)v(b，逆)，又v(a，正)v(b，正)，则v(a，正)必然大于v(b，逆)，故正确；D项，由由像可知b点环戊二烯的浓度为0.6 molL1，环戊二烯转化的浓度1.5 molL10.6 molL10.9 molL1，则生成的二聚体的浓度0.9 molL10.45 molL1，故正确。答案：(1)89.3(2)40%3.56104BD(3)CD
