鲁科版高中化学选修四模块综合测评.docx
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鲁科版高中化学选修四模块综合测评
模块综合测评
(时间:
45分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.已知Zn(s)+H2SO4(sq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,则下列叙述不正确的是( )
A.该反应的ΔH值与反应物用量无关
B.该反应的化学能可以转化为电能
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应中反应物的化学键断裂放出能量,生成物化学键形成吸收能量
【解析】 A项,ΔH值与反应方程式的化学计量数有关,与反应物的用量无关,正确;B项,该反应可以设计为原电池,正确;C项,该反应为放热反应,正确;D项,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,错误。
【答案】 D
2.下列方程式书写正确的是( )【导学号:
05310168】
A.HCO
的电离方程式:
HCO
+H2O
H3O++CO
B.H2SO3的电离方程式:
H2SO3
2H++SO
C.CO
的水解方程式:
CO
+2H2O
H2CO3+2OH-
D.NH4Cl的水解方程式:
NH
+H2O===NH3·H2O+H+
【解析】 A项,HCO
的电离方程式为HCO
+H2O
H3O++CO
,A正确;亚硫酸是二元弱酸,电离是分步进行的,所以H2SO3的电离方程式为H2SO3
H++HSO
、HSO
H++SO
,B不正确;CO
的水解是分步进行的,即CO
的水解方程式为CO
+H2O
HCO
+OH-、HCO
+H2O
H2CO3+OH-,C不正确;水解是可逆的,存在水解平衡,应该用可逆号连接,因此NH4Cl的水解方程式为NH
+H2O
NH3·H2O+H+,D不正确。
【答案】 A
3.已知:
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1,N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1,则2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH是( )
A.-386kJ·mol-1 B.+386kJ·mol-1
C.-746kJ·mol-1D.+746kJ·mol-1
【解析】 设提供的两个反应分别为①、②,根据盖斯定律,2CO(g)+2NO(g)===N2(g)+2CO2(g)可能通过①-②得到,故该反应的ΔH=-746kJ·mol-1。
【答案】 C
4.下列有关说法正确的是( )
A.反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)在高温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
B.工业上电解饱和食盐水时,以石墨为阴极,铁棒为阳极
C.常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH=1
D.常温下,在AgCl悬浊液中加入少量NaCl饱和溶液,[Ag+]减小,Ksp(AgCl)减小
【解析】 A项,当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)的ΔS>0,在高温下可自发进行,则该反应的ΔH>0,A项正确;B项,工业上电解饱和食盐水时,以石墨为阳极,铁棒为阴极,B项错误;C项,CH3COOH是弱酸,故常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的[H+]<0.1mol·L-1,溶液的pH>1,C项错误;D项,在AgCl悬浊液中存在沉淀的溶解平衡,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加入少量NaCl饱和溶液,[Cl-]增大,溶解平衡逆向移动,[Ag+]减小,但Ksp(AgCl)只是温度的函数,故Ksp(AgCl)不变,D项错误。
【答案】 A
5.下列说法错误的是( )【导学号:
05310169】
A.酸性溶液中,K+、Fe3+、I-、SO
可以大量共存
B.同体积、同物质的量浓度的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合,所得溶液中:
[Na+]+[H+]===[CH3COO-]+[OH-]
C.pH=3的Na2SO4和盐酸的混合溶液中:
[Na+]=2[SO
]
D.在0.1mol·L-1的Na2S溶液中[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]
【解析】 A项中Fe3+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存:
2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
B项根据电荷守恒可知正确。
C项中Na+和SO
不水解,故等式成立。
D项为质子守恒式。
【答案】 A
6.可逆反应mA(s)+nB(g)
eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如下图。
下列叙述正确的是
( )
图Ⅰ 图Ⅱ
A.达平衡后,加入催化剂则C%增大
B.达平衡后,若升温,平衡左移
C.化学方程式中n>e+f
D.达平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
【解析】 由题图Ⅰ可知,T2温度下,先达到平衡状态,所以T2>T1,升高温度,C的百分含量降低,平衡左移,B对;由题图Ⅱ可知,p2条件下先达到平衡状态,p2>p1,增大压强,C的百分含量减小,平衡左移,所以n<e+f,C错;催化剂不能引起平衡移动,A错;A为固体,达平衡后,增加A的量,平衡不移动,D错。
【答案】 B
7.反应A(g)+B(g)===C(g) ΔH,分两步进行:
①A(g)+B(g)===X(g) ΔH1
②X(g)===C(g) ΔH2
反应过程中能量变化如下图所示,E1表示A+B===X的活化能,下列说法正确的是( )
A.ΔH1=ΔH-ΔH2>0
B.X是反应A(g)+B(g)===C(g)的催化剂
C.E2是反应②的反应热
D.ΔH=E1-E2
【解析】 从图像可知反应①是吸热反应,由盖斯定律可知,ΔH1=ΔH-ΔH2>0,A项正确;从图像可知,X为反应的中间产物,B项错误;E2是反应②形成产物过程中放出的热量,C项错误;ΔH为A(g)、B(g)总能量与C(g)总能量之差,D项错误。
【答案】 A
8.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,下列叙述正确的是
( )
A.单位时间内生成2molSO3的同时消耗了1molO2,则反应达到平衡状态
B.升高温度反应速率增大,由于该反应是放热反应,逆反应速率小于正反应速率,所以反应达到平衡的时间将延长
C.保持温度和密闭体系的体积不变,同时再加入2molSO2和1molO2,重新达到平衡时SO2的体积分数减小
D.该反应的化学平衡常数表达式为K=
【解析】 A项所述为同方向的反应,不能体现正、逆反应速率关系;B项升高温度,正、逆反应速率均增大,达到平衡的时间缩短;D项平衡常数表达式的分子与分母颠倒了。
【答案】 C
9.(2014·全国卷Ⅰ)已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I-―→H2O+IO- 慢
H2O2+IO-―→H2O+O2↑+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
【导学号:
05310170】
A.反应速率与I-浓度有关
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98kJ·mol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【解析】 A.将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2===2H2O+O2↑,该反应中I-作催化剂,其浓度的大小将影响该反应的反应速率。
B.该反应中IO-是中间产物,不是该反应的催化剂。
C.反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量,分解1molH2O2放出98kJ热量,不能据此判断该反应的活化能。
D.由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)。
【答案】 A
10.CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强及温度的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.实际生产选择的压强是1.0×104kPa
C.使用合适的催化剂可提高CO的转化率
D.平衡常数:
K350℃<K250℃
【解析】 根据图像,温度越高,CO的转化率越低,说明正反应是放热反应,ΔH<0;压强大于1.0×104kPa时,随压强增大,CO的转化率增大;使用催化剂平衡不移动,不能提高CO的转化率。
【答案】 D
11.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是( )【导学号:
05310171】
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂元素的化合价发生变化
D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移
【解析】 图示所给出的是原电池装置。
A.由图示分析,金属锂易失电子,由原电池原理可知,含有锂的一端为原电池的负极,即b为负极,a为正极,故正确。
B.电池充电时为电解池,反应式为原电池反应的逆反应,故正确。
C.放电时,a极为原电池的正极,发生还原反应的是Mn元素,锂元素的化合价没有变化,故不正确。
D.放电时为原电池,锂离子为阳离子,应向正极(a极)迁移,故正确。
【答案】 C
12.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O
)
D.pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液的c(Na+):
①>②>③
【解析】 A.pH=5的H2S溶液中H+的浓度为1×10-5mol·L-1,但是HS-的浓度会小于H+的浓度,H+来自于H2S的第一步电离、HS-的电离和水的电离,故H+的浓度大于HS-的浓度,错误。
B.弱碱不完全电离,弱碱稀释10倍时,pH减小不到一个单位,a
C.草酸是弱酸,氢氧化钠是强碱,无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒,而该等式中缺少草酸根,不符合电荷守恒,故错误。
D.因为醋酸的酸性>碳酸的酸性>次氯酸的酸性,根据越弱越水解的原则,pH相同的三种钠盐,浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠,则钠离子的浓度为①>②>③,故D正确。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
13.(15分)
(1)硫酸盐的用途广泛,自然界中硫酸盐多以硫酸钠、硫酸镁等多种形态存在。
已知:
①Na2SO4(s)===Na2S(s)+2O2(g)
ΔH1=+1011.0kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH2=-akJ·mol-1
③2C(s)+O2(g)===2CO(g)
ΔH3=-221.0kJ·mol-1
①硫酸钠固体与碳在高温下反应可制备硫化钠固体,该反应中消耗1molC,转移2mol电子,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________________;
②ΔH2与ΔH3的大小关系是ΔH2________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)现有反应2B(g)+C(g)
2D(g) ΔH<0,其反应过程中的能量变化符合图1或图2。
①图________(填“1”或“2”)能表示2B(g)+C(g)
2D(g)反应过程中的能量变化,理由是____________________________________________________
____________________________________________________________;
②某同学根据①判断反应2B(g)+C(g)
2D(g)开始时需要加热,待反应发生后立即撤去热源,反应会持续进行。
该判断________(填“正确”或“不正确”),理由是______________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】
(1)①根据硫酸钠固体与碳在高温下反应可制备硫化钠固体,该反应中消耗1molC,转移2mol电子,可知该反应的化学方程式为Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g);再根据盖斯定律,由反应①+反应③×2得出:
Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g) ΔH=+569kJ·mol-1。
②用已知的第三个热化学方程式减去第二个热化学方程式得C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=ΔH3-ΔH2,由于该反应是吸热反应,故ΔH3-ΔH2>0,可以得出ΔH2<ΔH3。
【答案】
(1)①Na2SO4(s)+4C(s)===Na2S(s)+4CO(g)
ΔH=+569kJ·mol-1 ②小于
(2)①1 ΔH<0,反应为放热反应,生成物总能量小于反应物总能量 ②不正确 该反应的活化能大于反应放出的能量,所以该反应应持续加热才能发生
14.(12分)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
【导学号:
05310172】
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)如图为电解精炼银的示意图,________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为________。
(3)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用是________。
【解析】
(1)Na、Al的金属活动性较强,冶炼时选择电解法。
工业以上Fe2O3、Cu2S为原料,采用热还原法冶炼金属Fe、Cu。
(2)电解精炼银时,粗银作阳极,与电源正极相连。
b极产生的红棕色气体为NO2,电极反应式为NO
+e-+2H+===NO2↑+H2O。
(3)食盐水的作用是做电解质溶液,形成原电池。
【答案】
(1)b、d
(2)a NO
+2H++e-===NO2↑+H2O (3)做电解质溶液(或导电)
15.(12分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。
紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下图所示。
(1)在0~30小时内,CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ从大到小的顺序为________________________________________________________________;
反应开始后的12小时内,在第________种催化剂作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。
该反应ΔH=206kJ·mol-1。
①在右图坐标中画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭反应器中,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27mol2·L-2,此时测得CO的物质的量为0.10mol,则CH4的平衡转化率为________(计算结果保留两位有效数字)。
【解析】
(1)由图知在30小时内CH4的产量Ⅲ最多、Ⅰ最少,故平均生成速率vⅢ>vⅡ>vⅠ,反应开始后的12小时内在第Ⅱ种催化剂作用下收集的CH4最多。
(2)设CH4、H2O的物质的量浓度均为a,转化率为x。
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
初始浓度aa00
转化浓度axaxax3ax
平衡浓度a-axa-axax3ax
则K=
=27mol2·L-2
又有ax=0.1mol·L-1
得a=0.11mol·L-1,x≈91%(或0.91)
【答案】
(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ Ⅱ
(2)①
②91%或(0.91)
16.(13分)室温下,用0.10mol·L-1KOH溶液滴定10.00mL0.10mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。
请回答下列问题:
(1)点①所示溶液中,Kw=________。
(2)点②所示溶液中的电荷守恒式为________________________________________________________________________________________。
(3)点③所示溶液中存在________种平衡。
(4)点④所示溶液中的物料守恒式为0.10mol·L-1=__________________________________________________________________________________。
(5)点⑤所示溶液中各离子浓度的大小顺序为_____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(6)上述5点所示溶液中,水的电离程度最大的是________________________________________________________________________________________________________________________________________,最小的是________(用序号回答)。
【解析】
(1)室温下KW为1×10-14mol2·L-2。
(3)点③时两者1∶1恰好完全反应生成KHC2O4,因此存在HC2O
的电离平衡和水解平衡,但不要忘记还有水的电离平衡。
(4)要注意到反应后溶液的体积为25mL。
(5)点⑤溶液中的溶质只有K2C2O4,其水解显碱性。
(6)H2C2O4的存在会抑制水的电离,而K2C2O4水解会促进水的电离。
【答案】
(1)1×10-14mol·L-2
(2)[K+]+[H+]=[HC2O
]+2[C2O
]+[OH-]
(3)3
(4)[K+]+[H2C2O4]+[HC2O
]+[C2O
]
(5)[K+]>[C2O
]>[OH-]>[HC2O
]>[H+]
(6)⑤ ①
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