人教版（2019）高中化学选择性必修1全册综合测试卷1注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Fe56。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述不正确的是 ( )A.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极法B.针对新冠肺炎疫情,可用医用酒精、过氧化氢溶液等对场所进行杀菌消毒C.我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺,是利用了催化剂使平衡正向移动的原理D.免洗洗手液的有效成分之一活性胶质银离子能使病毒蛋白质变性2.已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.5kJ/mol;②2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=-221.0kJ/mol;③C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol。则下列热化学方程式正确的是( )A.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=+746.5kJ/molB.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ/molC.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-1493kJ/molD.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=+1493kJ/mol3.2molH2与足量的O2充分反应,生成液态水时放出的热量为571.6kJ,若生成水蒸气的反应热为ΔH,则下列说法正确的是( )A.ΔH>-571.6kJ·mol-1B.表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1C.2molH2(g)和1molO2(g)所具有的总能量低于2molH2O(l)具有的能量第76页共76页\nD.反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l)的ΔH<0,ΔS>04.20℃时,H2S饱和溶液的浓度为0.1mol/L,H2S的电离方程式为H2SH++HS-、HS-H++S2-。若要使该溶液中H+浓度增大,同时使S2-浓度减小,可采取的措施是(已知CuS为不溶于非氧化性酸的极难溶沉淀)( )A.加入适量的水B.加入适量的NaOH固体C.加入适量的Na2S固体D.加入适量的CuSO4固体5.下列实验能达到目的的是( )6.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,保持温度和压强不变,向平衡混合物中加入3molA、2molB、3molC,平衡( )A.向左移动 B.向右移动C.不移动 D.无法判断第76页共76页\n7.25℃时,0.1mol·L-1R2SO4溶液加水稀释,混合溶液中-lgc(R+)c(ROH)与lgc(OH-)的关系如图所示。下列说法错误的是( )A.Kb(ROH)=10-5.7B.P、Q点对应溶液中c(R+)c(H+):P<QC.若将溶液无限稀释,溶液中c(R+)≈2c(SO42-)D.相同条件下,若改为c(R2SO4)=0.2mol·L-1,P点移至W点8.液氨与纯水类似,也存在微弱的电离:NH3+NH3NH4++NH2-,T℃时,液氨的离子积常数K=c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30,若用定义pH的方式来规定pN=-lgc(NH4+),则下列叙述正确的是( )A.其他条件不变,增加液氨的量,电离平衡正向移动B.液氨达到电离平衡时n(NH3)=n(NH4+)=n(NH2-)C.T℃时的液氨中,pN=15D.一定温度下,向液氨中加入氯化铵固体,电离平衡逆向移动,K值减小9.已知:[FeCl4(H2O)2]-在水溶液中呈黄色。溶液中存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,下列实验所得结论不正确的是( )实验①实验②实验③实验④第76页共76页\n实验①现象:加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深;实验②现象:加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显变化;实验③现象:加入NaCl后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色变深;实验④现象:加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深。说明:溶液中有少量的Fe(OH)3时呈浅黄色;加热为微热,忽略溶液体积变化。A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响C.实验③中,加热,Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动D.实验④中,加热,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动10.用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1molNO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。图1图2第76页共76页\n下列说法错误的是( )A.图1中的A、B、C三个点中只有C点的v正=v逆B.图2中E点的v逆小于F点的v正C.图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)D.在恒温恒容条件下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小11.现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:①控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀;②葡萄糖可以发生银镜反应,葡萄糖酸不具有此性质。该同学得出的结论正确的是( )A.根据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根离子C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+12.镍氢电池以能量密度高、无镉污染、可以大电流快速充放电等独特优势在小型便携式电子器件中获得了广泛应用。某种金属储氢(MH)材料与镍形成的电池原理如图,电解质溶液为氢氧化钾溶液,电池总反应为Ni(OH)2+MNiO(OH)+MH,下列有关说法不正确的是( )第76页共76页\nA.a为OH-,b为H2OB.该图为电池充电原理示意图C.电池放电时,金属储氢(MH)材料释放出氢D.放电时,正极反应式为NiO(OH)+H++e-Ni(OH)213.在电场作用下双极膜能够将H2O解离成H+和OH-,工业上可利用双极膜电渗析法制备葡萄糖酸(一元弱酸),制备原理如下图所示。下列说法错误的是( )A.电极b和电源负极相连B.a极的电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2OC.当b极生成1molH2时,理论上可生成1mol葡萄糖酸D.电解结束后阴极室溶液碱性增强14.NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体。用含镍废料(主要成分为NiO,还含有少量CuO、FeO和SiO2)制备NiSO4并回收金属资源的流程如图,下列说法错误的是( )第76页共76页\nA.两次“酸溶”都应选稀硫酸B.滤渣2中含CuS和FeS,可能含有SC.反应Ⅰ说明FeS比CuS更难溶D.合理处理废弃物有利于保护环境和资源再利用15.亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态。25℃时将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法不正确的是( )A.人体血液的pH在7.35~7.45之间,患者用药后人体中含As元素的主要微粒是H3AsO3B.pH在10~13之间,随pH增大HAsO32-水解程度减小C.通常情况下,H2AsO3-电离程度大于其水解程度D.b点溶液中:2c(HAsO32-)+4c(AsO33-)<c(K+)二、非选择题(本题共5小题,共55分)16.(10分)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图1所示,则图1中三种分子最稳定的是 (填化学式),图1中对应反应的热化学方程式为 。 图1第76页共76页\n(2)N2O和CO均是有害气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应原理如下:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH。有关能量变化过程如图2所示。图2①图2中反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,该反应的活化能为 ,该反应的ΔH= 。 ②在反应体系中加入Pt2O+作为该反应的催化剂,则Ea (填“增大”“减小”或“不变”,下同),ΔH 。 (3)利用NH3可将NOx还原为N2进行脱除。已知:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-2070kJ·mol-1。若有0.5molNO被还原,则 (填“释放”或“吸收”)的热量为 。 17.(10分)Ⅰ.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。(1)在1.01×105Pa、250℃时,将1molN2和1molH2加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为0.025,可判断合成氨反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)我国科学家研究了在某种纳米反应器催化剂表面实现常温低电位合成氨,反应历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。需要吸收能量最大的能垒E= eV。 第76页共76页\nⅡ.一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。图1(3)该反应的化学方程式为 ,此反应的平衡常数表达式为K= 。 (4)该反应的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)。 (5)该反应的反应速率v随时间t的变化关系如图2所示。图2①根据图2判断,在t3时刻改变的外界条件是 。 ②在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列能作为达到平衡状态的判断依据是 (填标号)。 a.体系压强不变b.气体的平均摩尔质量保持不变c.气体的密度保持不变d.A的消耗速率等于B的生成速率18.(10分)25℃时,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5,向25mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1mol·L-1CH3COOH溶液,pH变化曲线如图所示。回答下列问题:第76页共76页\n(1)A点时NaOH与CH3COOH恰好中和,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 (2)请用离子方程式解释A点所示的溶液显碱性的原因: 。 (3)A点所示的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。 (4)B点所示溶液中,c(CH3COO-)c(CH3COOH)= 。 (5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,请判断该溶液中c(CH3COOH) (填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-)。 19.(11分)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。Ⅰ.空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化,原理如图所示,装置x为电解水,装置y为燃料电池。(1)太阳能电池的能量转化形式为 (填字母)。 A.化学能转化为电能B.电能转化为化学能C.太阳能转化为电能(2)装置x工作时,产生O2的电极为 极(填“阳”或“阴”)。 第76页共76页\n(3)装置y工作时,若电解质溶液为稀硫酸,则正极反应式为 。 Ⅱ.氢能的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。(4)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式: 。 (5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH-FeO42-+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42-,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。图1图2①电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)。 ②电解过程中,需将阴极产生的气体及时排出,其原因是 。 第76页共76页\n③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2所示,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因: 。 20.(14分)乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,草酸是二元弱酸,通常情况下为无色晶体,广泛分布于植物、动物和真菌体中,在实验研究和化学工业中应用广泛。回答下列问题:(1)工业上可由以下反应制取草酸:Ⅰ.4CO(g)+4C4H9OH(l)+O2(g)2(COOC4H9)2(l)+2H2O(l)Ⅱ.(COOC4H9)2(l)+2H2O(l)H2C2O4(l)+2C4H9OH(l)①反应Ⅰ选择在13MPa~15MPa的高压条件下进行,最主要的原因是 ;若5min内c(O2)减少了0.15mol·L-1,则用CO表示的反应速率为 mol·L-1·min-1。 ②对于反应Ⅱ,下列能够说明其已经达到平衡状态的是 (填字母)。 a.溶液的pH保持不变b.平衡常数K保持不变c.C4H9OH的浓度保持不变d.反应液的总质量保持不变(2)常温下,草酸溶液中微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:①常温下,测得0.1mol·L-1H2C2O4溶液的pH=1.3,此时草酸的电离方程式为 。 第76页共76页\n②常温下,向10mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时,加入的V(NaOH溶液) 10mL(填“>”“=”或“<”),若加入NaOH溶液体积为20mL,此时溶液中阴离子浓度的大小顺序为 ;当pH=2.7时,溶液中c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-)= 。 第76页共76页\n答案全解全析1.C 催化剂不能使化学平衡发生移动,C错误。2.B 根据目标方程式2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),可知该式可由-①-②+2×③得到,则ΔH=-180.5kJ/mol+221.0kJ/mol+2×(-393.5kJ/mol)=-746.5kJ/mol。3.A 2molH2与足量的O2充分反应,生成液态水时放出的热量为571.6kJ,生成水蒸气放出的热量小于571.6kJ,但反应热ΔH>-571.6kJ·mol-1,A正确;表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1,B错误;氢气燃烧放热,2molH2(g)和1molO2(g)所具有的总能量高于2molH2O(l)具有的能量,C错误;反应2H2(g)+O2(g)2H2O(l)的ΔH<0,气体的物质的量减少,所以ΔS<0,D错误。4.D 加入适量的水能促进H2S的电离,但溶液中H+浓度和S2-浓度都减小,A错误;加入适量的NaOH固体,能使该溶液中H+浓度减小,同时使S2-浓度增大,B错误;加入适量的Na2S固体,增大了S2-浓度,抑制H2S的电离,H+浓度减小,C错误;加入适量的CuSO4固体,铜离子会和硫离子发生反应生成CuS沉淀,使得S2-浓度减小,促进H2S电离,使H+浓度增大,D正确。5.A 醋酸钠水解使溶液显碱性,测定CH3COONa溶液的pH可证明醋酸为弱酸,能够达到实验目的,A选;氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,不能用来处理Cl2尾气,应用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,B不选;不能用蒸发的方法除去乙醇中少量的水,C不选;KMnO4溶液具有强氧化性,能够腐蚀橡胶管,不能用碱式滴定管量取,可用酸式滴定管,D不选。6.B 达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol,设此时容器的容积为V1L,则该温度下平衡常数K=(4V1)2(4V1)2(2V1)=V12;保持温度和压强不变,再充入3molA、2molB、3molC,设此时容器容积为V2L,则Q=(7V2)2(7V2)2(4V2)=V24,恒温恒压时气体体积之比等于物质的量之比,则V1V2=4+2+47+7+4=59,则Q=95V14=920V1<K,平衡向右移动。7.D 由P点可知,lgc(OH-)=-8.0,即c(OH-)=10-8mol·L-1,-lgc(R+)c(ROH)=-2.3,即c(R+)c(ROH)=102.3mol·L-1,Kb(ROH)=c(R+)c(OH-)c(ROH)=10-8×102.3=10-5.7,A正确;R2SO4溶液中因存在R+的水解而显酸性,加水稀释,酸性减弱,所以P点比Q点稀释程度大,c(R+)c(H+)=c(ROH)Kh,稀释程度越大,c(ROH)越小,而水解平衡常数不变,则P点的c(R+)c(H+)比Q点的小,B正确;若将溶液无限稀释,溶液接近中性,根据电荷守恒可知,c(R+)≈2c(SO42-),C正确;溶液浓度增大,Kb(ROH)不变,所以关系曲线不变,D错误。第76页共76页\n8.C 液氨是浓度为定值的纯液体,增加液氨的量,电离平衡不移动,A错误;液氨电离程度微弱,达到电离平衡时n(NH3)>n(NH4+)=n(NH2-),B错误;T℃时的液氨中c(NH4+)=c(NH2-)=1.0×10-30mol/L=1.0×10-15mol/L,则pN=-lgc(NH4+)=15,C正确;温度不变,液氨的离子积常数K不变,D错误。9.D 实验①中,0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深,说明升高温度水解程度增大,颜色加深,结合实验②中现象可知Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3,A正确;实验②中,酸化的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液加热前接近无色,加热后溶液颜色无明显变化,则酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,B正确;实验③中,向酸化的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中加入NaCl后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色变深,则Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动,C正确;实验④中,加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深,Fe3+水解平衡正向移动或Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动均可能使颜色变深,D错误。10.C 由2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)可知,达到平衡时,NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2生成速率(正反应速率)的2倍,A、B、C三点中只有C点满足,A正确;由图2知,E点反应未达到平衡,F点反应达到平衡,且压强E点<F点,则E点的v逆小于F点的v正,B正确;由题中信息可知,维持温度不变,即E、G两点温度相同,平衡常数K(E)=K(G),混合气体中气体压强与浓度有关,压强越大,浓度越大,NO2的平衡浓度c(E)<c(G),C错误;在恒温恒容条件下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,D正确。11.C 因试液中外加了NaOH溶液和Na2CO3溶液,故根据现象1不能确定原试液中是否含Na+,A项错误;根据葡萄糖酸不能发生银镜反应可知,无论试液中是否有葡萄糖酸根离子,都无银镜产生,B项错误;滤液中加氨水无沉淀产生,说明无Mg2+,加入碳酸钠溶液有白色沉淀产生,说明有Ca2+,C项正确;根据现象5可知试液中可能含Fe2+,也可能只含Fe3+而不含Fe2+,D项错误。12.D 对照题图中转化关系,由b到a时发生反应M+H2O+e-OH-+MH,a到b时发生反应Ni(OH)2+OH--e-NiO(OH)+H2O,则a为OH-,b为H2O,A正确;题图中转化关系与充电过程中的电极反应转化关系吻合,所以题图为电池充电原理示意图,B正确;由放电时的总反应可知,金属储氢(MH)材料失去电子释放出氢离子与溶液中的OH-结合成水,C正确;电解质溶液为KOH溶液,电极反应式中不能出现H+,所以放电时,正极反应式应为NiO(OH)+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,D错误。13.C b电极上水电离出的H+放电生成氢气,b电极作阴极,与电源负极相连,A正确;a电极为阳极,电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,B正确;当b极生成1molH2时,转移2mol第76页共76页\n电子,理论上可生成2mol葡萄糖酸,C错误;阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极室溶液碱性增强,D正确。14.C 根据整个流程图,最后制备NiSO4和FeSO4·7H2O,所得产品中阴离子都为SO42-,两次“酸溶”都应选择稀硫酸,A正确;反应Ⅰ为Cu2++FeSCuS+Fe2+,则滤渣2含CuS和过量FeS,在此过程中可能有-2价的S被氧化成S单质,故滤渣2中还可能有S,B正确;反应Ⅰ为Cu2++FeSCuS+Fe2+,发生了沉淀的转化,说明CuS比FeS更难溶,C错误;题述流程中用含镍废料制备了NiSO4、FeSO4·7H2O等,合理处理了废弃物,有利于保护环境并使资源再利用,D正确。15.C 由题图可知,当溶液pH在7.35~7.45之间时,砷元素的主要存在形式为H3AsO3,A正确;HAsO32-在溶液中存在如下水解平衡:HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH-,pH在10~13之间时,随溶液pH增大,氢氧根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,HAsO32-水解程度减小,B正确;由题图可知,当溶液中砷元素的主要存在形式为H2AsO3-时,溶液pH约为11,溶液呈碱性,说明H2AsO3-的水解程度大于其电离程度,C错误;由题图可知,b点的溶液为碱性溶液,溶液中c(H+)<c(OH-)、c(AsO33-)=c(H2AsO3-),由电荷守恒得c(K+)+c(H+)=3c(AsO33-)+2c(HAsO32-)+c(H2AsO3-)+c(OH-),则2c(HAsO32-)+4c(AsO33-)<c(K+),D正确。16.答案 (除标注外,每空1分)(1)N2 N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1(2分) (2)①放热 134kJ·mol-1 -226kJ·mol-1 ②减小 不变 (3)释放 172.5kJ解析 (1)键能越大越稳定,题图1中三种分子最稳定的是N2;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(946+498)kJ·mol-1-2×632kJ·mol-1=+180kJ·mol-1,热化学方程式为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1。(2)①由题图2可知,1molN2O(g)和1molCO(g)具有的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)具有的总能量,则该反应放热;该反应的活化能为134kJ·mol-1;该反应的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=134kJ·mol-1-360kJ·mol-1=-226kJ·mol-1。②催化剂能降低反应的活化能,但不能改变焓变。(3)6molNO被还原,放出2070kJ热量,若有0.5molNO被还原,则释放172.5kJ热量。17.答案 (除标注外,每空2分)(1)放热(1分) (2)1.54 (3)A+2B2C c2(C)c(A)·c2(B)(1分) (4)<(1分) 第76页共76页\n(5)①升高温度(1分) ②ab解析 (1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),升高温度,NH3的体积分数降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应。(2)根据图示,吸收能量最大的能垒为-1.02eV-(-2.56eV)=1.54eV。(3)根据题图知,A、B是反应物,C是生成物,3min时反应达到平衡,A物质的量的变化量为1mol-0.7mol=0.3mol,B物质的量的变化量为1mol-0.4mol=0.6mol,C物质的量的变化量为0.6mol,则反应的化学方程式为A+2B2C,反应的平衡常数表达式为K=c2(C)c(A)·c2(B)。(4)达平衡后,降低温度,A的体积分数减小,说明降低温度,化学平衡正向移动,所以该反应为放热反应,ΔH<0。(5)①根据题图2可知:t3时正、逆反应速率都突然增大,且逆反应速率>正反应速率,说明平衡逆向移动,由于该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以t3时是升高了温度。②该反应为反应前后气体体积不等的反应,气体的压强为变量,当体系压强不变时,表明达到了化学平衡状态,a选;该反应为反应前后气体体积不等的反应,气体的质量不变,气体的平均摩尔质量为变量,当气体的平均摩尔质量保持不变,表明达到了化学平衡状态,b选;容器的体积不变,气体的质量不变,则气体的密度始终不变,当气体的密度保持不变,不能说明达到了化学平衡状态,c不选;A的消耗速率等于B的生成速率,说明正反应速率>逆反应速率,不是平衡状态,故d不选。18.答案 (每空2分)(1)0.1mol·L-1 (2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- (3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) (4)18 (5)<解析 (3)A点存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),c(Na+)>c(CH3COO-),故c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。(4)B点所示溶液中,c(CH3COO-)c(CH3COOH)=Kac(H+)=1.8×10-51.0×10-6=18。(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,pH<7,溶液显酸性,说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-)。19.答案 (除标注外,每空2分)(1)C(1分) (2)阳(1分) (3)O2+4e-+4H+2H2O (4)H2+2OH--2e-2H2O (5)①阳极室(1分) ②防止Na2FeO4被H2还原,使产率降低 ③M点:c(OH-)小,Na2FeO4稳定性差,且反应慢[或N点:c(OH-)过大,铁电极区有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低]解析 (5)①根据题意,镍电极有气泡产生,是水电离出的氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-;铁电极发生氧化反应,电极反应式为Fe-6e-+8OH-FeO42-第76页共76页\n+4H2O,溶液中的氢氧根离子的浓度减少;②Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原,所以电解过程中,需将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。20.答案 (每空2分)(1)①增大气体在C4H9OH(l)中的溶解度,有利于反应进行(或增大反应速率) 0.12 ②ac (2)①H2C2O4H++HC2O4- ②> c(OH-)>c(C2O42-)>c(HC2O4-) 103解析 (1)②反应液中有乙二酸,溶液显酸性,当溶液的pH保持不变时,说明溶液中乙二酸的浓度保持不变,则反应达到平衡状态,a符合题意;对于确定的反应,平衡常数只与温度有关,该反应在一定温度下进行,平衡常数始终不变,因此平衡常数K保持不变时,不能说明反应达到平衡状态,b不符合题意;C4H9OH的浓度为变量,当其保持不变时,说明反应达到平衡状态,c符合题意;根据质量守恒,该反应的反应物和生成物均为液体,故反应液的总质量始终不变,因此当其不发生改变时,不能说明反应达到平衡状态,d不符合题意。(2)①根据题图可知,当H2C2O4溶液的pH=1.3时,溶液中存在HC2O4-,不存在C2O42-,故草酸的电离方程式为H2C2O4H++HC2O4-。②根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时,c(H+)=c(OH-),所以溶液呈中性,由于草酸氢钠溶液呈酸性,要使溶液呈中性,则加入的V(NaOH溶液)>10mL,若加入NaOH溶液的体积为20mL,则n(NaOH)=0.02L×0.1mol·L-1=0.002mol,NaOH过量,则溶液中阴离子浓度的大小顺序为c(OH-)>c(C2O42-)>c(HC2O4-);当pH=2.7时,草酸溶液中存在电离平衡:H2C2O4H++HC2O4-、HC2O4-H++C2O42-,则K1=c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4),K2=c(C2O42-)·c(H+)c(HC2O4-),由K1K2=c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4)c(C2O42-)·c(H+)c(HC2O4-)=c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-),当pH=1.2时,由H2C2O4H++HC2O4-和题图可知,K1=10-1.2,当pH=4.2时,由HC2O4-H++C2O42-和题图可知,K2=10-4.2,因此c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-)=K1K2=10-1.210-4.2=103。人教版（2019）高中化学选择性必修1全册综合测试卷2(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( )。第76页共76页\nA.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-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第76页共76页\n4.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第76页共76页\n7.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( )。第76页共76页\nA.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( )。第76页共76页\nA.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( )。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增大第76页共76页\nC.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= 。(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)。第76页共76页\n②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 。 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 。 第76页共76页\n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:①电极B是燃料电池的 极,电极B的MnO2层作用是 。 第76页共76页\n②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)第76页共76页\nD.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。 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76页共76页\n人教版（2019）高中化学选择性必修1全册综合测试卷2第76页共76页\n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( )。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第76页共76页\n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( )。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+先沉淀答案:C第76页共76页\n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第76页共76页\nD.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第76页共76页\n⑤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.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2.0第76页共76页\nmol·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)第76页共76页\n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第76页共76页\n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。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第76页共76页\nB.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第76页共76页\n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)。 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,第76页共76页\n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=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 。 第76页共76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+。第76页共76页\n(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:①电极B是燃料电池的 极,电极B的MnO2层作用是 。 第76页共76页\n②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 。 第76页共76页\n②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 。 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)第76页共76页\nD.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。 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: 。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-1-1×10-8第76页共76页\nmol·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。人教版（2019）高中化学选择性必修1全册综合测试卷2(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.在一定的温度和压强下,水成为“超临界状态”,此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机化合物,这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法错误的是( )。A.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于放热反应B.“水热反应”是一种复杂的化学变化C.火力发电厂可望利用废热,将二氧化碳转变为能源物质D.随着科技的进步,“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环第76页共76页\n2.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),下列根据图像所作出的描述中,错误的是( )。A.依据图甲可判断正反应为放热反应B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂C.若正反应的ΔH<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D.由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>03.一定温度和压强下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,保持恒温恒压,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,测得N2的转化率为20%。若在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3,反应达到平衡时的热量变化是( )。A.吸收18.4kJ热量B.吸收73.6kJ热量C.放出18.4kJ热量D.放出73.6kJ热量4.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )。①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.若反应③使用催化剂,ΔH3减小第76页共76页\nD.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-15.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、Cl-、K+B.水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.c(H+)c(OH-)=1×1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.0.1mol·L-1NaOH溶液中:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-6.已知在一容器中发生反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,有关说法正确的是( )。A.可能为电解池反应,Fe作阴极,CuSO4溶液作电解液B.可能为原电池反应,Fe作负极,被还原为Fe2+C.可能为电解池反应,阳极反应:Fe-2e-Fe2+D.可能为原电池反应,Fe作负极,Zn作正极,CuSO4溶液为电解液7.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,错误的是( )。A.该溶液温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-12mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)8.下列说法正确的是( )。A.水的离子积常数KW只与温度有关,但外加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度B.Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关,还与溶液中相关离子的浓度有关第76页共76页\nC.常温下,在0.10mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使溶液的pH减小D.室温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3·H2O中的c(OH-)大约相等9.现有如图所示装置,下列叙述中正确的是( )。A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种保护方法称为外加电流法B.若X为石墨棒,Y为NaOH饱和溶液,开关K置于N处,保持温度不变,则溶液的pH保持不变C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增大,溶液中银离子浓度将减小D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增大,此时外电路中的电子向铁电极移动10.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1实验测得起始时的有关数据如下表:容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3①130放出热量23.0kJ②0.92.70.2放出热量Q下列叙述错误的是( )。A.容器①②中反应的平衡常数相等第76页共76页\nB.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为17C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.0kJD.若容器①容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.0kJ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.下列叙述不正确的是( )。A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH<7时,c(SO42-)>c(NH4+)B.两种CH3COOH溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)减小12.化学家正在研究尿素动力燃料电池,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能净水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是( )。A.电池工作时H+移向负极B.该电池用的电解质溶液是KOH溶液C.甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+D.电池工作时,理论上每除去1molCO(NH2)2,消耗33.6LO213.用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )。第76页共76页\nA.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(E)>v(P)、v(N)>v(R)C.平衡常数:K(E)>K(P)、K(N)=K(R)D.平均摩尔质量:M(E)>M(P)、M(N)>M(R)14.一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),并达到平衡。下列说法正确的是( )。容器温度K物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅰ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大15.已知常温下,浓度均为0.1mol·L-1的4种钠盐溶液的pH如下表,下列说法中正确的是( )。溶质Na2CO3NaClONaHCO3NaHSO3pH11.610.38.35.2A.将足量SO2通入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为H2O+SO2+ClO-HClO+HSO3-第76页共76页\nB.向氯水中加入NaHCO3固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度C.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液D.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(SO32-)三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三名同学分别选用下列试剂进行实验:0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水(1)同学甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确? (填“正确”或“不正确”),请说明理由。 。 (2)同学乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系? (用等式或不等式表示)。 (3)同学丙取出10mL0.010mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变 (填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质? (填“能”或“否”),请说明原因: 。(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: 。 17.(12分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择 。 第76页共76页\na.石墨棒b.锌块c.铜板d.钠块用电化学原理解释材料B需定期更换的原因: 。图1图2(2)图2中,钢闸门C作 极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为 ,检测该电极反应产物的方法是 。 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为 。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因: 。 图3图4第76页共76页\n(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极上的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为 。 ②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为 mol。 18.(12分)常温常压下,饱和氯水中氯气总浓度约为0.09mol·L-1且存在可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO。实验测得有13的氯气与水发生反应。又知电离常数K(HClO)=4.0×10-8;K1(H2CO3)=4.5×10-7,K2(H2CO3)=4.7×10-11。(1)向氯水中加入少量NaOH固体,平衡向 (填“左”或“右”)移动,溶液中c(Cl-) (填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡常数为 。将1L此饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,再加入足量AgNO3溶液,最多可得到AgCl沉淀 g。(3)相同温度下,HClO、H2CO3、HCO3-三种粒子电离能力由强到弱的顺序为 。 (4)若要使饱和氯水中HClO浓度增加,可加(通)入下列物质中的 。 A.SO2B.Na2CO3C.HCl(g)D.NaHCO3第76页共76页\n(5)向NaClO溶液中通入CO2时反应的离子方程式为 。19.(12分)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。(1)该反应的平衡常数表达式为 。 (2)在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示:①该反应的ΔH (填“>”或“<”)0。 ②若温度不变,减小反应投料比n(H2)n(CO2),K值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,达平衡时H2的转化率α= 。 (3)某温度下,向容积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,下列物理量不再发生变化时,能说明反应达到平衡状态的是 。 A.二氧化碳的浓度B.容器中的压强C.气体的密度D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比(4)某温度下,在容积可变的密闭容器中,改变起始时加入各物质的量,在不同的压强下,平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:起始时各物质的量平衡时CH3OCH3的物质的量p1p2p3第76页共76页\nⅠ.2.0molCO2、6.0molH20.10mol0.04mol0.02molⅡ.1.0molCO2、3.0molH2X1Y1Z1Ⅲ.1.0molCH3OCH3、3.0molH2OX2Y2Z2①p1 (填“>”“<”或“=”)p3; ②X1= ; ③p2下,Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为 。 20.(12分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制取N2O气体。已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为 。 (2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式: 。 ②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。 ③F点时溶液中c(H2N2O2) (填“>”“<”或“=”)c(N2O22-)。 ④E点时溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(HN2O2-)+c(N2O22-)。 (3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中c(N2O22-)c(SO42-)= 。第76页共76页\n人教版（2019）高中化学选择性必修1全册综合测试卷2第76页共76页\n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.在一定的温度和压强下,水成为“超临界状态”,此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机化合物,这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法错误的是( )。A.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于放热反应B.“水热反应”是一种复杂的化学变化C.火力发电厂可望利用废热,将二氧化碳转变为能源物质D.随着科技的进步,“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环答案:A解析:汽油燃烧生成CO2和水的反应是放热反应,因此二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于吸热反应,A项错误。2.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),下列根据图像所作出的描述中,错误的是( )。A.依据图甲可判断正反应为放热反应B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂C.若正反应的ΔH<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D.由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>0答案:D解析:图甲中随着温度的升高,正、逆反应速率均增大,且逆反应速率增加的幅度较大,即平衡向逆反应方向移动,说明正反应为放热反应,A第76页共76页\n项正确;图乙中改变条件后平衡不移动,反应速率增大,并且反应前后气体的体积发生变化,则说明不是改变压强,而是使用了催化剂,B项正确;正反应放热,升高温度,反应速率增大并且平衡向逆反应方向移动,C项正确;图丁,升高温度,气体的平均相对分子质量减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热。则正反应为放热,ΔH<0,D项错误。3.一定温度和压强下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,保持恒温恒压,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,测得N2的转化率为20%。若在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3,反应达到平衡时的热量变化是( )。A.吸收18.4kJ热量B.吸收73.6kJ热量C.放出18.4kJ热量D.放出73.6kJ热量答案:B解析:在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3和起始时向该容器中充入1molN2和3molH2是等效的,建立的平衡状态完全相同,根据N2的转化率为20%可知,平衡时氨气剩余20%,分解率为80%,吸收热量92.0kJ×80%=73.6kJ。4.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )。①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应第76页共76页\nC.若反应③使用催化剂,ΔH3减小D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-1答案:D解析:反应①太阳光催化分解水制氢,太阳能转化为化学能,A项错误;反应②焦炭与水反应制氢ΔH2>0,反应吸热,B项错误;使用催化剂,ΔH3不变,C项错误;根据盖斯定律,③-②得CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH=+74.8kJ·mol-1,D项正确。5.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )。A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、Cl-、K+B.水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.c(H+)c(OH-)=1×1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.0.1mol·L-1NaOH溶液中:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-答案:C解析:A项,pH=1的溶液呈酸性,NO3-酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,离子不能大量共存;B项,水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液pH=2或12,HCO3-不能大量存在;C项,c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液中,c(H+)=0.1mol·L-1,溶液呈酸性,所有离子可以大量共存;D项,0.1mol·L-1NaOH溶液中,Mg2+和HCO3-均不能大量存在。6.已知在一容器中发生反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,有关说法正确的是( )。A.可能为电解池反应,Fe作阴极,CuSO4溶液作电解液B.可能为原电池反应,Fe作负极,被还原为Fe2+C.可能为电解池反应,阳极反应:Fe-2e-Fe2+D.可能为原电池反应,Fe作负极,Zn作正极,CuSO4溶液为电解液答案:C第76页共76页\n解析:若为电解池,则Fe作阳极,发生反应Fe-2e-Fe2+,CuSO4溶液作电解液,A项错误,C项正确。若为原电池,则Fe作负极,被氧化为Fe2+,正极若为金属,其金属活动性要比Fe弱,B项、D项都不正确。7.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,错误的是( )。A.该溶液温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-12mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)答案:B解析:蒸馏水的pH=6,c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1>1×10-7mol·L-1,说明温度高于25℃,促进了水的电离,A项正确;溶液的pH为2,则c(H+)=1×10-2mol·L-1,c(OH-)=1×10-10mol·L-1,水电离出来的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度,为1×10-10mol·L-1,B项错误;NaHSO4晶体溶于水电离出H+,抑制了水的电离,C项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),由于c(Na+)=c(SO42-),所以c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),D项正确。8.下列说法正确的是( )。A.水的离子积常数KW只与温度有关,但外加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度B.Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关,还与溶液中相关离子的浓度有关C.常温下,在0.10mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使溶液的pH减小第76页共76页\nD.室温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3·H2O中的c(OH-)大约相等答案:C解析:加强酸强碱盐(如NaCl)不影响水的电离程度,A项错误;溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关,与离子的浓度无关,B项错误;加入NH4Cl,NH3·H2ONH4++OH-平衡向逆反应方向移动,溶液的pH减小,C项正确;溶液的浓度未知,c(H+)、c(OH-)无法计算,D项错误。9.现有如图所示装置,下列叙述中正确的是( )。A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种保护方法称为外加电流法B.若X为石墨棒,Y为NaOH饱和溶液,开关K置于N处,保持温度不变,则溶液的pH保持不变C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增大,溶液中银离子浓度将减小D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增大,此时外电路中的电子向铁电极移动答案:B解析:A项中的保护方法为牺牲阳极法,A项错误;B项实质是电解水,温度不变,饱和NaOH溶液的浓度不变,溶液的pH不变,B项正确;C项为铁上镀银,溶液中银离子浓度将不变,C项错误;D项,外电路中的电子由铁电极向铜电极移动,D项错误。10.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1实验测得起始时的有关数据如下表:第76页共76页\n容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3①130放出热量23.0kJ②0.92.70.2放出热量Q下列叙述错误的是( )。A.容器①②中反应的平衡常数相等B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为17C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.0kJD.若容器①容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.0kJ答案:C解析:对于给定反应,平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,A项正确。根据①中放出的热量和热化学方程式,参加反应的N2为23.0kJ92.0kJ·mol-1=0.25mol,根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g),可知生成0.5molNH3(g),同时气体的总物质的量减小0.5mol,①中NH3的体积分数为0.5mol4mol-0.5mol=17,由于①和②中投料相当,相同条件下建立的平衡相同,所以两容器中NH3的体积分数均为17,B项正确。相同条件下①和②建立的是相同的平衡,但因投料不同,②中N2转化0.15mol,放出的热量为92.0kJ·mol-1×0.15mol=13.8kJ,C项错误。若容器①容积为0.5L,即气体体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,则平衡时参加反应的N2小于0.25mol,放出的热量小于23.0kJ,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.下列叙述不正确的是( )。A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH<7时,c(SO42-)>c(NH4+)第76页共76页\nB.两种CH3COOH溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)减小答案:AB解析:稀氨水和稀硫酸混合所得溶液中存在NH4+、OH-、H+、SO42-,当溶液pH<7时,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),c(NH4+)<2c(SO42-),但不一定有c(NH4+)<c(SO42-),A项错误;若c1=10c2,因CH3COOH是弱酸,将浓度为c1的CH3COOH溶液稀释至原体积的10倍变为浓度为c2的CH3COOH溶液时,其pH变化小于1个单位,而由pH知浓度为c1的CH3COOH溶液的pH比浓度为c2的CH3COOH溶液的pH小1个单位,故B项错误;由pH知NaOH溶液中c(OH-)等于CH3COOH溶液中c(H+),因CH3COOH只有一小部分电离,NaOH溶液中溶质的浓度远小于CH3COOH溶液中溶质的浓度,两者等体积混合时,CH3COOH过量较多,溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,C项正确;温度一定时,电离平衡常数Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)是一定值,加入固体硫酸铵后,溶液中c(NH4+)增大,故c(OH-)c(NH3·H2O)减小,D项正确。12.化学家正在研究尿素动力燃料电池,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能净水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是( )。A.电池工作时H+移向负极B.该电池用的电解质溶液是KOH溶液C.甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+第76页共76页\nD.电池工作时,理论上每除去1molCO(NH2)2,消耗33.6LO2答案:C解析:原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H+移向正极,A项错误;该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许H+通过,B项错误;负极上CO(NH2)2失电子生成CO2和N2,电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+,C项正确;电池的总反应式:2CO(NH2)2+3O22CO2+2N2+4H2O,每除去1molCO(NH2)2,消耗1.5molO2,由于没说明是标准状况,所以无法计算氧气的体积,D项错误。13.用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )。A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(E)>v(P)、v(N)>v(R)C.平衡常数:K(E)>K(P)、K(N)=K(R)D.平均摩尔质量:M(E)>M(P)、M(N)>M(R)答案:CD解析:该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A项错误;由图可知,E、P两点压强相同,但T1<T3,故v(E)<v(P);N、R两点温度相同,N点压强大于R点压强,则v(N)>v(R),B项错误;由图可知,E、P两点压强相同,温度T1<T3,正反应放热,则K(E)>K(P),平衡常数只与温度有关,N、R两点温度相同,则K(N)=K(R),C项正确;CO转化率越大,气体总物质的量越小,M越大,根据图示可知M(E)>M(P),M(N)>M(R),D项正确。14.一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),并达到平衡。下列说法正确的是( )。第76页共76页\n容器温度K物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅰ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案:D解析:对比容器Ⅰ和容器Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,建立的平衡相同,但容器Ⅲ温度高,平衡时正反应速率更大,D项正确;平衡时容器Ⅲ中c(CH3OH)小于容器Ⅰ中c(CH3OH),说明升高温度使平衡向左移动,故正反应为放热反应,A项错误;容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加1倍投料量,相当于加压,平衡正向移动,反应物转化率提高,所以容器Ⅱ中转化率高,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅰ中c(H2)的两倍,B项、C项错误。15.已知常温下,浓度均为0.1mol·L-1的4种钠盐溶液的pH如下表,下列说法中正确的是( )。溶质Na2CO3NaClONaHCO3NaHSO3pH11.610.38.35.2A.将足量SO2通入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为H2O+SO2+ClO-HClO+HSO3-B.向氯水中加入NaHCO3固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度第76页共76页\nC.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液D.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(SO32-)答案:BC解析:HClO具有强氧化性,能将HSO3-氧化,A项错误;NaHCO3与HCl反应生成CO2气体,溶液中的c(H+)减小,促进氯气与水反应,NaHCO3与HClO不反应,所以溶液中HClO浓度增大,B项正确;酸根离子水解程度越大,对应酸的酸性越弱,根据表中数据,酸根离子水解程度顺序是CO32->ClO->HCO3->HSO3-,则酸的强弱顺序是HCO3-<HClO<H2CO3<H2SO3,常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液,C项正确;NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以c(SO32-)>c(OH-),HSO3-的电离程度和水解程度都比较小,所以c(H+)<c(HSO3-),离子浓度大小顺序应为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),D项错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三名同学分别选用下列试剂进行实验:0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水(1)同学甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确? (填“正确”或“不正确”),请说明理由。 。 (2)同学乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系? (用等式或不等式表示)。 第76页共76页\n(3)同学丙取出10mL0.010mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变 (填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质? (填“能”或“否”),请说明原因: 。(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: 。 答案:(1)正确 若NH3·H2O是强电解质,则0.010mol·L-1氨水的pH为12(2)a-2<b<a(3)浅 能 0.010mol·L-1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,是因为c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-向左移动,从而使溶液的pH降低,由此证明NH3·H2O是弱电解质(4)用pH试纸测NH4Cl溶液的pH,pH<7,证明NH3·H2O是弱电解质解析:(1)若NH3·H2O是强电解质,则0.010mol·L-1氨水中c(OH-)应为0.010mol·L-1,pH=12。用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,说明NH3·H2O没有完全电离,为弱电解质。(2)若NH3·H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1000mL,其pH=a-2。因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,稀释过程继续电离出OH-,故a、b满足a-2<b<a。(3)0.010mol·L-1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,是因为c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-向左移动,从而使溶液的pH降低,由此证明NH3·H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐,只需检验NH4Cl溶液的酸碱性,即可证明NH3·H2O是弱电解质还是强电解质。17.(12分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。第76页共76页\n(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择 。 a.石墨棒b.锌块c.铜板d.钠块用电化学原理解释材料B需定期更换的原因: 。图1图2(2)图2中,钢闸门C作 极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为 ,检测该电极反应产物的方法是 。 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为 。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因: 。 图3第76页共76页\n图4(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极上的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为 。 ②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为 mol。 答案:(1)b 锌块作原电池的负极,不断被氧化腐蚀,需定期更换(2)阴 2Cl--2e-Cl2↑ 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近阳极,试纸变蓝,证明生成氯气(3)①负 ClO-+H2O+2e-Cl-+2OH- ②Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(4)①HOOC—COOH+2H++2e-HOOC—CHO+H2O ②2解析:(1)根据电化学原理,材料B对应金属的活动性应强于被保护的金属,但常温下不能与水发生反应,所以应选择锌块。因锌块作为原电池的负极,失电子,Zn-2e-Zn2+,不断被氧化腐蚀,故需定期更换。(2)图2为外加电流保护法,被保护的金属应与电源负极相连,作阴极,则D作阳极,Cl-在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。(3)①镁具有较强的还原性,由图示可知,Mg转化为Mg(OH)2,发生氧化反应,E为负极。ClO-具有强氧化性,由图示可知,在F电极(正极)ClO-转化为Cl-,发生还原反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气,即发生自腐蚀现象。(4)①由H+的迁移方向可知N为阴极,发生还原反应,由“两极室均可产生乙醛酸”,可知N电极为乙二酸得电子发生还原反应生成乙醛酸。②1mol乙二酸在阴极得到2mol电子,与2molH+反应生成1mol第76页共76页\n乙醛酸和1molH2O,同时在阳极产生的1molCl2能将1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸,两极共产生2mol乙醛酸。18.(12分)常温常压下,饱和氯水中氯气总浓度约为0.09mol·L-1且存在可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO。实验测得有13的氯气与水发生反应。又知电离常数K(HClO)=4.0×10-8;K1(H2CO3)=4.5×10-7,K2(H2CO3)=4.7×10-11。(1)向氯水中加入少量NaOH固体,平衡向 (填“左”或“右”)移动,溶液中c(Cl-) (填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡常数为 。将1L此饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,再加入足量AgNO3溶液,最多可得到AgCl沉淀 g。(3)相同温度下,HClO、H2CO3、HCO3-三种粒子电离能力由强到弱的顺序为 。 (4)若要使饱和氯水中HClO浓度增加,可加(通)入下列物质中的 。 A.SO2B.Na2CO3C.HCl(g)D.NaHCO3(5)向NaClO溶液中通入CO2时反应的离子方程式为 。答案:(1)右 增大(2)4.5×10-4 25.83(3)H2CO3>HClO>HCO3- (4)D(5)ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-第76页共76页\n解析:(1)NaOH能与H+反应,使溶液中c(H+)减小,平衡向右移动,c(Cl-)增大。(2) Cl2+H2OH++Cl-+HClO起始浓度(mol·L-1)0.09000转化浓度(mol·L-1)0.030.030.030.03平衡浓度(mol·L-1)0.060.030.030.03K=c(H+)·c(Cl-)·c(HClO)c(Cl2)=0.03×0.03×0.030.06=4.5×10-4。饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,最终转化为稀盐酸,1L此饱和氯水中含有0.09molCl2,最终最多生成0.18molCl-,加足量AgNO3溶液反应时,最多可得到0.18molAgCl沉淀,质量为25.83g。(3)电离常数越大,相应粒子电离能力越强,所以电离强弱顺序为H2CO3>HClO>HCO3-。(4)SO2能还原Cl2,导致平衡左移,A项错误;通入HCl会使平衡左移,C项错误;因K(HClO)>K2(H2CO3)=4.7×10-11,故CO32-可与HClO反应生成HCO3-,B项错误;NaHCO3能与盐酸反应,平衡右移,D项正确。(5)由电离平衡常数知酸性H2CO3>HClO>HCO3-,故NaClO溶液中通入CO2时生成物是HClO与HCO3-。19.(12分)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。(1)该反应的平衡常数表达式为 。 (2)在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示:①该反应的ΔH (填“>”或“<”)0。 第76页共76页\n②若温度不变,减小反应投料比n(H2)n(CO2),K值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,达平衡时H2的转化率α= 。 (3)某温度下,向容积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,下列物理量不再发生变化时,能说明反应达到平衡状态的是 。 A.二氧化碳的浓度B.容器中的压强C.气体的密度D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比(4)某温度下,在容积可变的密闭容器中,改变起始时加入各物质的量,在不同的压强下,平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:起始时各物质的量平衡时CH3OCH3的物质的量p1p2p3Ⅰ.2.0molCO2、6.0molH20.10mol0.04mol0.02molⅡ.1.0molCO2、3.0molH2X1Y1Z1Ⅲ.1.0molCH3OCH3、3.0molH2OX2Y2Z2①p1 (填“>”“<”或“=”)p3; ②X1= ; ③p2下,Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为 。 答案:(1)K=c(CH3OCH3)·c3(H2O)c2(CO2)·c6(H2)(2)①< ②不变 ③45%(3)AB第76页共76页\n(4)①> ②0.05mol ③96%解析:(1)根据化学方程式书写平衡常数表达式为K=c(CH3OCH3)·c3(H2O)c2(CO2)·c6(H2)。(2)①根据图示信息,投料比相同时,温度升高,CO2的转化率降低,说明平衡逆向移动,所以该反应的正向反应是放热反应,即该反应的ΔH<0;②平衡常数只与温度有关,与投料比无关,温度不变,K不变;③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,此时CO2的转化率是30%,设n(H2)=2mol,n(CO2)=1mol,消耗n(CO2)=0.3mol,根据化学方程式可知消耗n(H2)=0.9mol,所以达平衡时H2的转化率为0.92×100%=45%。(3)二氧化碳的浓度不变,说明反应处于平衡状态,A项正确;该反应是气体体积发生变化的可逆反应,当容器中的压强不变时,说明反应处于平衡状态,B项正确;C项,在恒容密闭容器中,气体的质量不变,密度恒定不变,因此不能说明反应达到平衡状态,C项不正确;无论平衡与否,CH3OCH3与H2O的物质的量之比始终等于1∶3,D项错误。(4)①该可逆反应的正反应方向气体体积减小,增大压强,平衡向正反应方向进行,因此CH3OCH3的含量增加。因此根据表中数据可知p1>p3;②在温度和压强不变的条件下,Ⅰ和Ⅱ中起始物质的比值相同,在相同压强下可建立相同的平衡,但平衡时两容器中生成的甲醇成比例,所以X1=0.05mol;③根据反应的化学方程式可知Ⅲ中1molCH3OCH3和3molH2O相当于是2molCO2和6molH2,在相同压强下可建立与Ⅰ中完全相同的平衡,Ⅲ中平衡时CH3OCH3的物质的量是0.04mol,则消耗CH3OCH3的物质的量是1mol-0.04mol=0.96mol,所以CH3OCH3的转化率是96%。20.(12分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制取N2O气体。已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为 。 (2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。第76页共76页\n①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式: 。 ②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。 ③F点时溶液中c(H2N2O2) (填“>”“<”或“=”)c(N2O22-)。 ④E点时溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(HN2O2-)+c(N2O22-)。 (3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中c(N2O22-)c(SO42-)= 。答案:(1)+1价(2)①H2N2O2HN2O2-+H+,HN2O2-H++N2O22-②c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+) ③> ④>(3)3.0×10-4解析:(1)H2N2O2中H元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可以计算出N的化合价为+1价。(2)①根据图像,0.01mol·L-1H2N2O2溶液的pH=4.3,说明H2N2O2为二元弱酸,分步电离,其电离方程式为H2N2O2H++HN2O2-,HN2O2-H++N2O22-。②P点时溶液中溶质为Na2N2O2,一部分N2O22-水解产生HN2O2-和OH-,HN2O2-继续水解产生OH-,溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。③F点时溶液中溶质为NaHN2O2,溶液的pH>7,说明溶液显碱性,则HN2O2-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2N2O2)>c(N2O22-)。④E点时溶液的pH=7,溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒:c(Na+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-),所以c(Na+)>c(HN2O2-)+c(N2O22-)。第76页共76页\n(3)当两种沉淀共存时,c(N2O22-)c(SO42-)=Ksp(Ag2N2O2)Ksp(Ag2SO4)=4.2×10-91.4×10-5=3.0×10-4。第76页共76页
