第四板块 作业(七) 创新应用 ——新情境问题强化训练（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

第四板块 作业（七） 创新应用 ——新情境问题强化训练 1．(2023·天津市河东区二模)自然界中时刻存在着氮的转化。下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化示意图。 下列叙述正确的是(　 ) A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．在催化剂a作用下，氮原子发生了氧化反应 解析：选B　把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定，A错误。催化剂可以提高化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，B正确。催化剂a作用下，N2→NH3，断裂非极性共价键N≡N键；催化剂b作用下，NH3→NO，断裂极性共价键N—H键，C错误。催化剂a作用下，N2→NH3，氮原子化合价从0降低至－3价，发生了还原反应，D错误。 2．(2023·赤峰市模拟)2022 年中国团队在巴塞罗那获得“镁未来技术奖”。一种以MgCl2-聚乙烯醇为电解液的镁电池如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．放电时，正极的电极反应式为Mg2＋ ＋2e－＋V2O5===MgV2O5 B．放电一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2＋)几乎保持不变 C．充电时，Mg2＋ 嵌入V2O5晶格中 D．若将电解液换成MgCl2水溶液，工作时电池可能产生鼓包 解析：选C　由图中可知，放电时负极电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，正极电极反应式为Mg2＋ ＋2e－＋V2O5===MgV2O5，A正确；由放电时电池总反应式：V2O5＋Mg===MgV2O5知，放电不影响电解质溶液的Mg2＋浓度，故一段时间后，聚乙烯醇中的c(Mg2＋)几乎保持不变，B正确；充电时阳极电极式为MgV2O5－2e－===V2O5＋Mg2＋，Mg2＋从V2O5中脱离，C错误；若将电解液换成MgCl2水溶液，Mg能与水缓慢反应生成H2，工作时电池可能产生鼓包，D正确。 3．(2023·北京市海淀区期末)我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通)，在可见光照射下开环(电路断开)，其微观示意图如下： 下列说法不正确的是(　 ) A．石墨烯可以导电 B．单分子开关经紫外光照射形成了极性键 C．水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离 D．紫外光照射后，单分子开关体系内的电子具有流动性，故可以导电 解析：选B　石墨每层中碳原子存在多个碳原子共用电子形成的π键，电子可以在层内移动，故石墨烯可以导电，A正确；单分子开关经紫外光照射形成了碳碳键，属于非极性键，B错误；由图可知，单分子开关与石墨烯片断之间通过酰胺键相连，故通过水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离，C正确；紫外光照射后，单分子开关体系内有共轭的结构，体系内的电子具有流动性，故可以导电，D正确。 4．[双选]对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一，用离子交换膜H＋/NH型Nafion膜作电解质，在一定条件下实现了常温常压下电化学合成氨，原理如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．电极M接电源的负极 B．离子交换膜中H＋、NH浓度均保持不变 C．H＋/NH型离子交换膜具有较高的传导质子的能力 D．阴极的电极反应式：N2＋6e－＋6H＋===2NH3、2H＋＋2e－===H2↑ 解析：选AB　由装置可知H2通入M极，在M极上失电子转变成氢离子，则M作电解池的阳极，接电源的正极。N2通入N极，在N极上得电子并结合电解质中的H＋生成NH3，同时部分H＋也在阴极得电子转变为氢气，则电极N作电解池的阴极，连接电源的负极。由以上分析可知M作阳极，连接电源的正极，A符合题意；由图示信息可知，NH在电解过程中转变成NH3和H＋，NH浓度下降，B符合题意；由图可知H＋/NH型离子交换膜允许氢离子自由通过，在常温常压就可以实现电化学合成氨，可知其具有较高的传导氢离子的能力，C不符合题意；由图可知阴极电极上N2和H＋均得电子分别转变成NH3和H2，电极反应分别为N2＋6e－＋6H＋===2NH3、2H＋＋2e－===H2↑，D不符合题意。 5．[双选]氨是农业上“氮的固定”的必需原料，随着世界人口的增长，氨的需求量在不断增大。科研人员新发现以磷盐作质子(H＋)传导体，以四氢呋喃(无色易挥发的液体)为电解剂，利用电化学法将氮气还原成氨的原理如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．M电极为阳极，电极反应式为H2－2e－===2H＋ B．(Ⅰ)→(Ⅱ)的变化中，磷原子的成键数目不发生变化 C．图示中N电极上总反应为6Li＋N2＋6H＋===6Li＋＋2NH3 D．该方法制备氨气所需的温度高于传统工业合成氨的温度 解析：选CD　据图可知，M电极上氢气被氧化为氢离子，为阳极；阴极为锂离子