人教版化学选修4高考真题集训第一二章.docx
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人教版化学选修4高考真题集训第一二章
第一、二章高考真题集训
1．[2015·北京高考]最新报道：
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。
反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
答案 C
解析 根据能量变化示意图可以判断反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，A项错误；根据反应过程示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂，B项错误；CO2中含有极性键，C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程，D项错误。
2．[2015·重庆高考]黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：
S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）
K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g） ΔH＝xkJ·mol－1
已知：
碳的燃烧热ΔH1＝akJ·mol－1
S（s）＋2K（s）
K2S（s） ΔH2＝bkJ·mol－1
2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）
2KNO3（s）ΔH3＝ckJ·mol－1
则x为（ ）
A．3a＋b－cB．c－3a－b
C．a＋b－cD．c－a－b
答案 A
解析 ①C（s）＋O2（g）
CO2（g） ΔH1＝akJ·mol－1
②S（s）＋2K（s）
K2S（s）ΔH2＝bkJ·mol－1
③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）
2KNO3（s）ΔH3＝ckJ·mol－1
S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）
K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g）
ΔH＝xkJ·mol－1，根据盖斯定律：
②－③＋3×①可得S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）
K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g） ΔH＝（3a＋b－c）kJ·mol－1，故x＝3a＋b－c，选项A正确。
3．[2015·四川高考]一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：
C（s）＋CO2（g）
2CO（g），平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
已知：
气体分压（p分）＝气体总压（p总）×体积分数。
下列说法正确的是（ ）
A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总
答案 B
解析 因容器体积可变，故充入惰性气体，体积增大，与反应有关的气体浓度减小，平衡正向移动，A项错误；
C（s）＋CO2（g）
2CO（g）
平衡6040
反应2040
故CO2的转化率为20÷（60＋20）×100%＝25.0%，B项正确；由图象可知T℃时，CO和CO2的体积分数相等，故充入等体积的这两种气体，平衡不移动，C项错误；Kp＝p2（CO）/p（CO2）＝（0.96p总）2/（0.04p总）＝23.04p总，D项错误。
4．[2015·天津高考]某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：
X（g）＋mY（g）
3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是（ ）
A．m＝2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4mol·L－1
答案 D
解析 在原平衡体系中加入1molZ，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，说明该平衡与原平衡是等效平衡，则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等，即m＝2，A项正确；温度不变，平衡常数不变，B项正确；起始时X、Y的物质的量之比等于化学计量数之比，则二者的平衡转化率相等，C项正确；起始时加入1molX和2molY，相当于3molZ，平衡时Z的物质的量为3mol×10%＝0.3mol，在平衡体系中再加入1molZ，相当于起始时共加入4molZ，则新平衡时Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，其浓度为0.4mol/2L＝0.2mol·L－1，D项错误。
5．[2015·福建高考]在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。
下列判断不正确的是（ ）
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b<318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
答案 D
解析 根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出a＝6.00，A项正确；温度为bK、浓度为0.500mol·L－1和温度为318.2K、浓度为0.300mol·L－1对应的瞬时速率相等，B项正确；浓度不变时，温度由318.2K变为bK时，反应速率减小，则b<318.2，C项正确；不同温度时，反应速率不同，蔗糖浓度减少一半所需的时间不同，D项错误。
6．[2015·安徽高考]汽车尾气中NO产生的反应为N2（g）＋O2（g）
2NO（g）。
一定条件下，等物质的量的N2（g）和O2（g）在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是（ ）
A．温度T下，该反应的平衡常数
B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
答案 A
解析 A选项正确，达平衡时，c（N2）＝c（O2）＝c1mol·L－1，c（NO）＝2（c0－c1）mol·L－1；B选项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态（或液态）物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C选项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D选项错误，对比曲线a和b到达平衡所需时间，可知曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c（N2）减小，则平衡正向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH>0。
7．
（1）[2015·课标全国卷Ⅱ]甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。
利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1
②CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2
③CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH3
回答下列问题：
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键
H—H
C—O
C
O
H—O
C—H
E/（kJ·mol－1）
436
343
1076
465
413
由此计算ΔH1＝__________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
（2）[2015·四川高考]FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：
4Fe（s）＋3O2（g）
2Fe2O3（s） ΔH＝－1648kJ·mol－1
C（s）＋O2（g）
CO2（g） ΔH＝－393kJ·mol－1
2Fe（s）＋2C（s）＋3O2（g）
2FeCO3（s）ΔH＝－1480kJ·mol－1
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是________________________。
（3）[2015·课标全国卷Ⅰ]已知反应2HI（g）H2
（g）＋I2（g）的ΔH＝＋11kJ·mol－1,1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
（4）[2015·山东高考]贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。
温度为T时，该反应的热化学方程式为______________。
已知温度为T时：
CH4（g）＋2H2O（g）
CO2（g）＋4H2（g）
ΔH＝＋165kJ·mol－1
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41kJ·mol－1
答案
（1）－99 ＋41
（2）4FeCO3（s）＋O2（g）
2Fe2O3（s）＋4CO2（g）
ΔH＝－260kJ·mol－1
（3）299
（4）CO（g）＋3H2（g）
CH4（g）＋H2O（g）ΔH＝－206kJ·mol－1
解析
（1）反应①中，生成1molCH3OH时需要形成3molC—H键、1molC—O键和1molO—H键，则放出的热量为（413×3＋343＋465）kJ＝2047kJ，需要断开1molC
O键和2molH—H键，吸收的热量为（1076＋436×2）kJ＝1948kJ，则该反应为放热反应，ΔH1＝（1948－2047）kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1；根据盖斯定律，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝（－58＋99）kJ·mol－1＝＋41kJ·mol－1。
（2）由盖斯定律，将题中已知的第二个热化学方程式乘以4与第一个热化学方程式相加，再减去2倍的第三个热化学方程式，即得4FeCO3（s）＋O2（g）
2Fe2O3（s）＋4CO2（g）ΔH＝－260kJ·mol－1。
（3）设1molHI（g）分子中化学键断裂需吸收能量xkJ，则2x－436－151＝11，解得x＝299。
（4）将题中两个已知的热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由②－①可得CO（g）＋3H2（g）
CH4（g）＋H2O（g）ΔH＝－206kJ·mol－1。
8．[2015·课标全国卷Ⅰ]Bodensteins研究了下列反应：
2HI（g）
H2（g）＋I2（g）
在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
（1）根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________。
（2）上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI），逆反应速率为v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示）。
若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－1。
（3）由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________（填字母）。
答案
（1）
（2）k正/K 1.95×10－3
（3）A、E
解析
（1）设开始加入的HI为xmol，达平衡时转化的HI是amol，则
2HI（g）
H2（g） ＋ I2（g）
开始/molx00
转化/mola
平衡/molx－a
（3）升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。
9．[2015·北京高考]氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如下图所示：
（1）反应Ⅰ的化学方程式是_______________________________。
（2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。
该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实，下列说法正确的是________（选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是________________________。
③经检测，H2SO4层中c（H＋）∶c（SO
）＝2.06∶1，其比值大于2的原因是________________________________________________。
（3）反应Ⅱ：
2H2SO4（l）
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g） ΔH＝＋550kJ·mol－1。
它由两步反应组成：
ⅰ.H2SO4（l）
SO3（g）＋H2O（g）ΔH＝＋177kJ·mol－1；
ⅱ.SO3（g）分解。
L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。
如图表示L一定时，ⅱ中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是________。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：
___________________。
答案
（1）SO2＋I2＋2H2O
H2SO4＋2HI
（2）①ac②观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层 ③H2SO4层中含有少量HI
（3）①压强②L12SO3（g）
2SO2（g）＋O2（g）ΔH＝＋196kJ·mol－1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大
解析
（1）根据题图找出反应Ⅰ的反应物（SO2、I2和H2O）、生成物（H2SO4和HI），然后配平化学方程式。
（2）①根据反应Ⅰ产物的溶液在过量的I2中分两层，可判断出两层溶液的密度不同，a项正确。
H2SO4溶液和HI溶液是互溶的，b项错误。
由“含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层”得出I2在HI溶液中更易溶，c项正确。
②I2在HI溶液中更易溶，可观察颜色，颜色深的是HI层，颜色浅的是H2SO4层。
③H2SO4层中含有少量HI，会对c（H＋）∶c（SO
）的值造成影响。
（3）①根据题目中的热化学方程式得出2SO3（g）
2SO2（g）＋O2（g）ΔH＝＋196kJ·mol－1，该反应是吸热反应，若X为温度，当压强不变升高温度时，SO3的平衡转化率升高，不符合题图中曲线的变化趋势；该反应为气体分子数增大的反应，若X为压强，当温度不变加压时，平衡向逆反应方向移动，SO3的平衡转化率降低，符合题图中曲线的变化趋势，所以X为压强，L为温度。
②该反应为吸热反应，若压强不变，升高温度，则SO3的平衡转化率升高，所以L2>L1。
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