人教版（2019）高中化学选择性必修1期末综合测试卷(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是( )。A.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示反应热是在标准状况下测得的B.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热C.根据能量守恒定律,反应物的总能量一定等于生成物的总能量D.化学反应一般都有反应热2.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是( )。A.金属棒X的材料可能为铜B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管附近土壤的pH可能会增大D.这种方法称为外加电流的阴极保护法3.已知热化学方程式:①CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1则下列说法正确的是( )。A.H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1B.由反应①②可知如图所示反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1第23页共23页\nC.H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定释放能量D.根据②推知反应H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH>-241.8kJ·mol-14.某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是( )。A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2D.向浓度均为1×10-5mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀5.室温下由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )。A.Cl-、SO42-、Na+、K+B.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-C.SO42-、NO3-、Fe2+、Mg2+D.Na+、K+、ClO-、OH-6.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )。A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,直接装入标准盐酸进行滴定B.用蒸馏水洗净锥形瓶,再用NaOH溶液润洗后放入一定量的NaOH溶液进行滴定第23页共23页\nC.用碱式滴定管取10.00mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定D.用酚酞溶液作指示剂滴至红色刚变无色时立即停止加盐酸7.某温度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为10-amol·L-1,在Al2(SO4)3溶液中由水电离的H+浓度为10-bmol·L-1,则此温度下的KW为( )。A.1×10-14B.1×10-2aC.1×10-(7+a)D.1×10-(a+b)8.一定温度下,在容积固定的密闭容器中进行可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q其中一定能说明反应已达到平衡的是( )。A.③④B.①②④C.②③④D.①③⑤9.容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同条件下发生下列反应:A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,下列说法错误的是( )。A.x=1B.此条件下,该反应的平衡常数K=4第23页共23页\nC.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高反应物的平衡转化率D.甲和乙中B的平衡转化率相等10.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是( )。A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-ZnD.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.已知相同温度下电离常数K(HF)>K(HCN),在物质的量浓度均为0.1mol·L-1的NaCN和NaF混合溶液中,下列排序正确的是( )。A.c(OH-)>c(HF)>c(HCN)>c(H+)B.c(F-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)C.c(OH-)>c(F-)>c(CN-)>c(H+)D.c(F-)>c(OH-)>c(HCN)>c(HF)12.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O22H2O。下列有关说法正确的是( )。A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-C.每转移0.1mol电子,消耗1.12LH2D.H+由a极通过固体酸膜电解质传递到b极13.某化学反应达到化学平衡:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )。第23页共23页\nA.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动14.常温下,将CO2通入2LpH=12的NaOH溶液中,溶液中水电离出的OH-浓度与通入的CO2的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )。A.M点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1B.N点溶液中:c(H+)=1×10-7mol·L-1C.P点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)D.R点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)15.在容积恒定的密闭容器中,1molA(g)与1molB(g)在催化剂作用下加热到500℃发生反应:A(g)+nB(g)C(g)+D(g) ΔH>0达到平衡,下列判断正确的是( )。A.升高温度v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动B.平衡后再加入1molB,上述反应的ΔH增大C.当n>1时,通入惰性气体,压强增大,平衡向正反应方向移动D.若n=1且A的转化率为50%,则平衡常数等于1三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)氮的氧化物(如NO2、NO4、N2O5等)应用很广,在一定条件下可以相互转化。(1)已知:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1②NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH2③2NO2(g)N2O4(g) ΔH3④2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH4则反应N2O4(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)的ΔH= 。第23页共23页\n(2)在一定条件下N2O5发生分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17设反应开始时体系压强为p0,第2.00min时体系压强为p,则p∶p0= ;1.00~3.00min内,O2的平均反应速率为 。 (3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。①图中M点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。②由图推测N2O4(g)2NO2(g)是吸热反应还是放热反应,说明理由 。 ③若要提高N2O4转化率,除改变反应温度外,其他措施有 、 (写出两条)。 17.(12分)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。(1)甲同学在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA (填“>”“=”或“<”)tB。写出该反应的离子方程式: 。 (2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,乙同学利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作如下。①配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。配制溶液需要的计量仪器有 。 第23页共23页\n②滴定:准确量取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。 在滴定过程中发现,刚滴下少量KMnO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是 。 ③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,则此样品的纯度为 。 序号滴定前读数滴定后读数10.0020.0121.0020.9930.0021.10④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 。 A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管B.滴定前锥形瓶内有少量水C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视18.(12分)(1)甲烷在化学领域应用广泛,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。①b处电极上发生的电极反应式是 。 ②电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外,还主要含有 。 ③在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量增大12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L(标准状况下)。 (2)NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)是一种新型高效电池,其结构如图所示:第23页共23页\n①电极B是燃料电池的 极,电极B的MnO2层作用是 。 ②电极A的电极反应为 。 19.(12分)(1)已知H2A在水中发生电离:H2AH++HA-,HA-H++A2-。①向H2A稀溶液中加入少量NaHA固体,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)。加入少量Na2A固体,c(Ca2+) (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 。 (2)含有Cr2O72-的废水毒性较大。经化学分析,某工厂废水中Cr2O72-的浓度为4.00×10-3mol·L-1。为使废水能达标排放,作如下处理:Cr2O72-Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。①在废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。 ②已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-14mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 。 20.(12分)电离平衡常数(用Ka表示)的大小可用于判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:化学式HFH2CO3HClO电离平衡常数(Ka)6.3×10-4Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-114.0×10-8(1)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释至原体积的两倍(假设温度不变),下列各量增大的是 。 A.c(H+)B.c(H+)·c(OH-)C.c(H+)c(HF)D.c(OH-)c(H+)第23页共23页\n(2)25℃时,在20mL0.1mol·L-1HF溶液中加入0.1mol·L-1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示。①将pH=3的HF溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液呈 性。 ②M点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)= mol·L-1。 ③N点时,溶液中的c(F-) (填“>”“<”或“=”)c(Na+)。 ④P点时V(NaOH溶液)=20mL,此时溶液中各离子浓度大小关系是 。 (3)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列四种溶液:①Na2CO3溶液、②NaHCO3溶液、③NaF溶液、④NaClO溶液,其pH由大到小的顺序是 (用序号表示)。 (4)Na2CO3溶液显碱性是因为CO32-发生水解,请设计简单的实验证明: 。第23页共23页\n人教版（2019）高中化学选择性必修1期末综合测试卷教师版一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法正确的是( )。A.热化学方程式中,如果没有注明温度和压强,则表示反应热是在标准状况下测得的B.升高温度或加入催化剂,可以改变化学反应的反应热C.根据能量守恒定律,反应物的总能量一定等于生成物的总能量D.化学反应一般都有反应热答案:D2.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是( )。第23页共23页\nA.金属棒X的材料可能为铜B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管附近土壤的pH可能会增大D.这种方法称为外加电流的阴极保护法答案:C解析:图中所示保护方法为牺牲阳极法,X的金属活动性应强于铁的金属活动性,但钠的金属活动性太强,能与土壤中的H2O等直接反应,铜的金属活动性比铁的金属活动性差,A、B、D三项均错误;O2在钢管处得电子,发生还原反应:2H2O+O2+4e-4OH-,C项说法正确。3.已知热化学方程式:①CO(g)+12O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1则下列说法正确的是( )。A.H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1B.由反应①②可知如图所示反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1C.H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定释放能量D.根据②推知反应H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH>-241.8kJ·mol-1答案:B解析:H2O(g)不是H2燃烧的指定产物,不符合燃烧热的定义,生成液态水,放热更多,ΔH更小,A项、D项错误;根据图示及盖斯定律,①-②得:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1,B项正确;一个化学反应是否释放能量,由反应物总焓和生成物总焓的相对大小确定,C项错误。4.某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是( )。第23页共23页\nA.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2D.向浓度均为1×10-5mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀答案:C解析:向横坐标作一垂线,与三条斜线相交,此时c(S2-)相同,而c(Cu2+)<c(Zn2+)<c(Mn2+),可判断CuS的Ksp最小。取CuS线与横坐标交点,可知此时c(S2-)=1×10-10mol·L-1,c(Cu2+)=1×10-25mol·L-1,Ksp(CuS)=1×10-35,A项错误;向MnS悬浊液中加水,促进溶解,溶解平衡正向移动,但依然是MnS的饱和溶液,c(S2-)不变,B项错误;Ksp(ZnS)<Ksp(MnS),加入MnS将ZnCl2转化成溶解度更小的ZnS容易实现,过量的MnS固体过滤除去,C项正确;Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)<Ksp(MnS),所以Cu2+先沉淀,D项错误。5.室温下由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )。A.Cl-、SO42-、Na+、K+B.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-C.SO42-、NO3-、Fe2+、Mg2+D.Na+、K+、ClO-、OH-答案:A解析:室温下由水电离产生的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液,水的电离受抑制,溶液中存在大量的H+或OH-。B项中NH4+与OH-不能大量共存;C项中Fe2+、Mg2+与OH-都不能大量共存,且Fe2+、NO3-与H+不能大量共存;D项中ClO-、OH-与H+都不能大量共存。6.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )。A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,直接装入标准盐酸进行滴定第23页共23页\nB.用蒸馏水洗净锥形瓶,再用NaOH溶液润洗后放入一定量的NaOH溶液进行滴定C.用碱式滴定管取10.00mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定D.用酚酞溶液作指示剂滴至红色刚变无色时立即停止加盐酸答案:C解析:A项未用标准盐酸润洗滴定管,会使结果偏高;B项锥形瓶不能用NaOH溶液润洗,润洗后结果偏高;C项加入蒸馏水不会改变NaOH的量,不会引起实验误差;D项指示剂变色后,要等半分钟,若溶液红色不褪去,才表明达到滴定终点。7.某温度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水电离出的H+浓度为10-amol·L-1,在Al2(SO4)3溶液中由水电离的H+浓度为10-bmol·L-1,则此温度下的KW为( )。A.1×10-14B.1×10-2aC.1×10-(7+a)D.1×10-(a+b)答案:D解析:Al2(SO4)3溶液中,Al3+对水的电离起促进作用,由水电离的H+浓度为10-bmol·L-1;H2SO4溶液中,H2SO4对水的电离起抑制作用,水电离出的OH-浓度和H+浓度相等,都是10-amol·L-1,根据两溶液的pH相同,可知H2SO4溶液中H+浓度为10-bmol·L-1,H2SO4溶液中H+主要来自H2SO4的电离,水电离出的H+浓度可忽略,此温度下H2SO4溶液中KW=c(H+)×c(OH-)=10-bmol·L-1×10-amol·L-1=1×10-(a+b),D项正确。8.一定温度下,在容积固定的密闭容器中进行可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意正整数时,下列状态:①体系的压强不再发生变化②体系的密度不再发生变化③各组分的物质的量浓度不再改变④各组分的质量分数不再改变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q其中一定能说明反应已达到平衡的是( )。A.③④第23页共23页\nB.①②④C.②③④D.①③⑤答案:A解析:若m+n=p+q,反应过程中体系压强始终不变,①不符合要求;ρ=m总V总,m总、V总不变,则体系的密度在反应过程中始终不变,②不符合要求;反应过程中,反应速率始终满足v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,⑤不符合要求。只有③④可说明反应已达平衡,A项正确。9.容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同条件下发生下列反应:A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,下列说法错误的是( )。A.x=1B.此条件下,该反应的平衡常数K=4C.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高反应物的平衡转化率D.甲和乙中B的平衡转化率相等答案:A解析:根据题图,两容器中A的转化率相同,说明压强对平衡的移动没有影响,反应前后气体的体积不变化,所以x=2,A项错误。甲容器中,平衡时,A的浓度为1.0mol·L-1,B的浓度为1.0mol·L-1,C的浓度为2.0mol·L-1,可计算出平衡常数K=4,B项正确。升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的平衡转化率降低,但能增大反应速率,缩短反应达到平衡所用的时间,C项正确。由甲和乙中A的转化率相同,可知B的平衡转化率也相等,D项正确。10.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是( )。A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应第23页共23页\nB.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-ZnD.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀答案:C解析:通电时,锌环连接电源正极,作阳极,发生氧化反应,A项正确;阴极为溶液中H+得电子,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,B项正确;断电时发生原电池反应,锌环失电子作负极,电极反应为Zn-2e-Zn2+,C项错误;断电时锌作负极保护铁,属于牺牲阳极法,D项正确。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.已知相同温度下电离常数K(HF)>K(HCN),在物质的量浓度均为0.1mol·L-1的NaCN和NaF混合溶液中,下列排序正确的是( )。A.c(OH-)>c(HF)>c(HCN)>c(H+)B.c(F-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)C.c(OH-)>c(F-)>c(CN-)>c(H+)D.c(F-)>c(OH-)>c(HCN)>c(HF)答案:BD解析:根据电离常数K(HF)>K(HCN),可知水解程度F-<CN-,所以溶液中c(F-)>c(CN-),c(HCN)>c(HF),A项错误;根据水解程度较小可知,c(F-)远大于c(OH-)和c(HF),c(CN-)远大于c(OH-)和c(HCN),C项错误,B项、D项正确。12.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O22H2O。下列有关说法正确的是( )。A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-C.每转移0.1mol电子,消耗1.12LH2D.H+由a极通过固体酸膜电解质传递到b极答案:D第23页共23页\n解析:燃料电池中,通入H2的一极为负极,通入O2的一极为正极,故a为负极、b为正极,电子应该是通过外电路由a极流向b极,A项错误;b极上的电极反应式为O2+4H++4e-2H2O,B项错误;C项没有明确是否处于标准状况,无法计算气体的体积,C项错误;原电池中阳离子移向正极,D项正确。13.某化学反应达到化学平衡:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )。A.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动答案:A解析:降低温度,正反应速率和逆反应速率都减小,放热反应速率减小的程度小,吸热反应速率减小的程度大,平衡向放热反应方向移动,A项正确。14.常温下,将CO2通入2LpH=12的NaOH溶液中,溶液中水电离出的OH-浓度与通入的CO2的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )。A.M点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1B.N点溶液中:c(H+)=1×10-7mol·L-1C.P点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)D.R点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)答案:BC解析:M点为NaOH溶液,pH=12,H+均来自水的电离,则水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,A项正确;P点时水电离产生的c(OH-)最大,溶液中溶质只有Na2CO3,根据元素质量守恒可得:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],C项错误;N点溶液中只含溶质NaOH和Na2CO3,溶液呈碱性,故溶液中c(H+)<1×10-7mol·L-1,B项错误;从P到R的过程中,Na2CO3逐渐转化为NaHCO3,只有NaHCO3时,水电离出的c(OH-)>1×10-7mol·L-1,而R点水电离出的c(OH-)=1×10-7mol·L-1,因此R点溶液中溶质为NaHCO3和H2CO3,且溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),所以有c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-),D项正确。第23页共23页\n15.在容积恒定的密闭容器中,1molA(g)与1molB(g)在催化剂作用下加热到500℃发生反应:A(g)+nB(g)C(g)+D(g) ΔH>0达到平衡,下列判断正确的是( )。A.升高温度v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动B.平衡后再加入1molB,上述反应的ΔH增大C.当n>1时,通入惰性气体,压强增大,平衡向正反应方向移动D.若n=1且A的转化率为50%,则平衡常数等于1答案:D解析:A项,升温v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大更多,平衡向正反应方向移动;B项,ΔH与投入的反应物的量无关,只与化学方程式的计量数、反应物及生成物的状态有关;C项,通入惰性气体,因容器容积不变,有关物质的浓度不变,平衡不移动;D项,当n=1且A的转化率为50%时,则依据化学方程式可知平衡时A、B、C、D四种物质的物质的量均为0.5mol,即物质的量浓度相等,故平衡常数K=1。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)氮的氧化物(如NO2、NO4、N2O5等)应用很广,在一定条件下可以相互转化。(1)已知:①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1②NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) ΔH2③2NO2(g)N2O4(g) ΔH3④2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH4则反应N2O4(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)的ΔH= 。(2)在一定条件下N2O5发生分解反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:t/min0.001.002.003.004.005.00c(N2O5)(mol·L-1)1.000.710.500.350.250.17设反应开始时体系压强为p0,第2.00min时体系压强为p,则p∶p0= ;1.00~3.00min内,O2的平均反应速率为 。 (3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。第23页共23页\n①图中M点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。②由图推测N2O4(g)2NO2(g)是吸热反应还是放热反应,说明理由 。 ③若要提高N2O4转化率,除改变反应温度外,其他措施有 、 (写出两条)。 答案:(1)ΔH2-12ΔH1-ΔH3-12ΔH4(2)1.75 0.09mol·L-1·min-1(3)①115.2 ②吸热反应。温度升高,α(N2O4)增大,说明平衡右移 ③减小体系压强 移出NO2解析:(1)根据盖斯定律,由②-①×12-③-④×12得:N2O4(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH=ΔH2-12ΔH1-ΔH3-12ΔH4。(2)2min时,剩余N2O5(g)的浓度为0.5mol·L-1,则参加反应的N2O5(g)的浓度为0.5mol·L-1,根据反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),可知生成NO2(g)1.0mol·L-1,生成O2(g)0.25mol·L-1。第2.00min时气体的总浓度为(0.50+1.00+0.25)mol·L-1=1.75mol·L-1,压强之比p∶p0=c∶c0=1.75mol·L-1∶1mol·L-1=1.75。1.00~3.00min内,v(N2O5)=-(0.35-0.71)mol·L-12min=0.18mol·L-1·min-1,则v(O2)=12v(N2O5)=0.09mol·L-1·min-1。(3)①M点N2O4的平衡转化率为0.4,设起始N2O4的物质的量为xmol,则平衡时N2O4的物质的量为0.6xmol,生成的NO2的物质的量为0.8xmol,混合气体的物质的量=(0.6x+0.8x)mol=1.4xmol,相同条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,所以反应后总压强=1.4×108kPa=151.2kPa,N2O4的分压=151.2kPa×0.6xmol1.4xmol第23页共23页\n=64.8kPa,NO2的分压=151.2kPa×0.8xmol1.4xmol=86.4kPa,化学平衡常数Kp=pNO22pN2O4=115.2。②根据图像,升高温度,N2O4的转化率增大,则正反应是吸热反应。③若要提高N2O4的转化率,除改变反应温度外,其他措施有减小体系压强、移出NO2等。17.(12分)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。(1)甲同学在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA (填“>”“=”或“<”)tB。写出该反应的离子方程式: 。 (2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,乙同学利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作如下。①配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。配制溶液需要的计量仪器有 。 ②滴定:准确量取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。 在滴定过程中发现,刚滴下少量KMnO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是 。 ③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,则此样品的纯度为 。 序号滴定前读数滴定后读数10.0020.0121.0020.9930.0021.10④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 。 A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管B.滴定前锥形瓶内有少量水第23页共23页\nC.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视答案:(1)< 2MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)①电子天平(或分析天平)、250mL容量瓶 ②酸式 反应生成的Mn2+对反应有催化作用 ③90.00% ④AC解析:(1)其他条件相同,温度高时,反应快,溶液褪色所需的时间短。酸性KMnO4溶液能将草酸氧化为CO2,MnO4-被还原为Mn2+。(2)①准确称量5.000g样品需要电子天平,配制250mL溶液需要250mL容量瓶。②酸性高锰酸钾溶液呈酸性,且有强氧化性,应置于酸式滴定管中。反应一段时间后反应加快,原因是反应生成的Mn2+对反应有催化作用。③第三次实验数据的误差太大,应舍去。根据前两次实验的数据可计算出25.00mL所配草酸溶液中,n(H2C2O4)=0.005000mol,则250mL溶液中含0.05000molH2C2O4,其质量为0.05000mol×90g·mol-1=4.500g,此样品的纯度为4.500g5.000g×100%=90.00%。④未用KMnO4标准溶液润洗滴定管,会使标准溶液浓度偏低,耗用标准溶液体积偏大,结果偏高。滴定前锥形瓶内有少量水,对实验结果无影响。滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡体积计入了标准溶液的体积,使标准溶液体积偏大,结果偏高。观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,使标准溶液体积偏小,结果偏低。18.(12分)(1)甲烷在化学领域应用广泛,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。①b处电极上发生的电极反应式是 。 ②电镀结束后,装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外,还主要含有 。 ③在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量增大12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷 L(标准状况下)。 (2)NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)是一种新型高效电池,其结构如图所示:第23页共23页\n①电极B是燃料电池的 极,电极B的MnO2层作用是 。 ②电极A的电极反应为 。 答案:(1)①O2+2H2O+4e-4OH- ②CO32-③1.12(2)①正 催化作用 ②BH4-+8OH--8e-BO2-+6H2O解析:(1)①由于Fe棒上镀Cu,则Cu棒发生氧化反应,作阳极,b电极作正极,a电极作负极,CH4在a处通入,O2在b处通入,由于电解质为KOH,则b极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-;②CH4燃料电池的化学方程式为CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O,溶液中还存在CO32-。③12.8gCu的物质的量为0.2mol,根据电子守恒,CH4~4Cu,则消耗CH4的物质的量为0.2mol4=0.05mol,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L。(2)①在电极B上H2O2被还原为OH-,则电极B为电池的正极,其中MnO2层起催化作用。②电极A为负极,BH4-中-1价H失电子,碱性环境下生成H2O,电极反应式为BH4-+8OH--8e-BO2-+6H2O。19.(12分)(1)已知H2A在水中发生电离:H2AH++HA-,HA-H++A2-。①向H2A稀溶液中加入少量NaHA固体,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)。加入少量Na2A固体,c(Ca2+) (填“增大”“减小”或“不变”),原因是 。 (2)含有Cr2O72-的废水毒性较大。经化学分析,某工厂废水中Cr2O72-的浓度为4.00×10-3mol·L-1。为使废水能达标排放,作如下处理:Cr2O72-Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。①在废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。 ②已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-14mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为 。 第23页共23页\n答案:(1)①减小 ②减小 加少量Na2A固体,c(A2-)增大,CaA的沉淀溶解平衡向左移动,c(Ca2+)减小(2)①Cr2O72-+14H++6Fe2+2Cr3++6Fe3++7H2O ②5.0×10-6mol·L-1解析:(1)①根据H2A的电离方程式可知,HA-只发生电离而不水解,NaHA固体溶于水电离出HA-,由于HA-只发生电离,c(HA-)增大,溶液中c(H+)增大,H2A溶液的pH减小。②加入Na2A固体,c(A2-)增大,使沉淀溶解平衡左移,c(Ca2+)减小。(2)①Cr2O72-与Fe2+在酸性条件下发生氧化还原反应,由流程可知,第①步反应中Cr2O72-将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+2Cr3++6Fe3++7H2O。②根据Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39和Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31,处理后的废水中c(Fe3+)=2.0×10-14mol·L-1,此时溶液中c(Fe3+)c(Cr3+)=Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Cr(OH)3],c(Cr3+)=7.0×10-312.8×10-39×2.0×10-14mol·L-1=5.0×10-6mol·L-1。20.(12分)电离平衡常数(用Ka表示)的大小可用于判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:化学式HFH2CO3HClO电离平衡常数(Ka)6.3×10-4Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-114.0×10-8(1)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水稀释至原体积的两倍(假设温度不变),下列各量增大的是 。 A.c(H+)B.c(H+)·c(OH-)C.c(H+)c(HF)D.c(OH-)c(H+)(2)25℃时,在20mL0.1mol·L-1HF溶液中加入0.1mol·L-1NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示。①将pH=3的HF溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液呈 性。 ②M点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)= mol·L-1。 第23页共23页\n③N点时,溶液中的c(F-) (填“>”“<”或“=”)c(Na+)。 ④P点时V(NaOH溶液)=20mL,此时溶液中各离子浓度大小关系是 。 (3)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列四种溶液:①Na2CO3溶液、②NaHCO3溶液、③NaF溶液、④NaClO溶液,其pH由大到小的顺序是 (用序号表示)。 (4)Na2CO3溶液显碱性是因为CO32-发生水解,请设计简单的实验证明: 。答案:(1)CD(2)①酸 ②9.9×10-7 ③= ④c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)(3)①>④>②>③(或①④②③)(4)在Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,加入足量浓BaCl2溶液,产生BaCO3沉淀,溶液中c(CO32-)减小,CO32-+H2OHCO3-+OH-平衡左移,溶液碱性减弱,溶液红色变浅直至褪去。解析:(1)加水稀释能促进氢氟酸的电离,但溶液中c(H+)降低,c(OH-)增大,A项错误,D项正确;温度不变,水的离子积常数不变,B项错误;稀释时溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,故c(H+)和c(HF)的比值增大,C项正确。(2)等体积混合后溶液中还有大量的HF剩余,使溶液呈酸性。根据电荷守恒,M点时溶液中c(F-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=1×10-6mol·L-1-1×10-8mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。N点时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),所以c(F-)=c(Na+)。P点时刚好得到NaF溶液,F-水解使溶液呈碱性,各离子浓度大小关系是c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)。(3)根据相应酸的酸性强弱判断,酸性:HF>H2CO3>HClO>HCO3-,所以pH由大到小的顺序①>④>②>③。(4)在Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,加入足量浓BaCl2溶液,产生BaCO3沉淀,溶液中c(CO32-)减小,CO32-+H2OHCO3-+OH-平衡左移,溶液碱性减弱,溶液红色变浅直至褪去。第23页共23页
