苏教版高二化学选修四化学反应原理 综合检测.docx

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苏教版高二化学选修四化学反应原理综合检测

苏教版高二化学选修四化学反应原理综合检测

（时间：

60分钟　满分：

100分）

一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分）

1．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是（　　）

A．CO

＋H2O

HCO

＋OH－　热的纯碱溶液清洗油污

B．Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋　明矾净水

C．TiCl4＋（x＋2）H2O（过量）

TiO2·xH2O↓＋4HCl　用TiCl4制备TiO2

D．SnCl2＋H2O

Sn（OH）Cl↓＋HCl　配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠

2．下列对化学反应的认识正确的是（　　）

A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变

B．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行

C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成

D．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快

3．氯原子对O3分解有催化作用：

O3＋Cl===ClO＋O2　ΔH1，ClO＋O===Cl＋O2　ΔH2，大气臭氧层的分解反应是：

O3＋O===2O2　ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中，正确的是（　　）

A．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E1－E3

B．反应O3＋O===2O2的ΔH＝E2－E3

C．O3＋O===2O2是吸热反应

D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2

4．断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：

H－H：

436kJ·mol－1　F－F：

153kJ·mol－1

H－F：

565kJ·mol－1

下列说法正确的是（　　）

A．H2与F2反应的热化学方程式为：

　H2（g）＋F2（g）===2HF（g）　ΔH＝－541kJ

B．2LHF气体分解成1LH2和1LF2吸收541kJ的热量

C．1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量小于541kJ

D．在相同条件下，1molH2与1molF2的能量总和大于2molHF气体的能量

5．下列事实不能说明一元酸HA为弱酸的是（　　）

A．常温下0.1mol·L－1的HA溶液pH为5

B．常温下NaA溶液的pH>7

C．HA溶液中存在H＋、OH－、A－、HA

D．HA溶液能与大理石反应

6．下列叙述正确的是（　　）

A．将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液的pH＝7时，c（SO

）>c（NH

）

B．两种醋酸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＝10c2

C．pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合，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）增大

7．84消毒液（由氯气通入氢氧化钠溶液中制得）、生石灰是预防甲型H1N1流感的常见物质，下列有关说法正确的是（　　）

A．84消毒液中c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（HClO）

B．温度不变，只在饱和石灰水溶液中加入生石灰，c（H＋）不变

C．适当加热84消毒液、饱和石灰水，溶液pH都增大

D．用pH试纸测定某84消毒液碱性，可得pH＝8.5

8．下列表述中，合理的是（　　）

A．用已知浓度的NaOH溶液测定盐酸的浓度，酸式滴定管未用待装溶液润洗会造成测定结果偏高

B．将水加热，KW增大，pH变大

C．用惰性电极电解1L浓度均为2mol·L－1的AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液，当有0.2mol电子转移时，阴极析出6.4g金属

D．c（NH

）相等的（NH4）2SO4溶液、（NH4）2CO3溶液和NH4Cl溶液：

c[（NH4）2SO4]＜c[（NH4）2CO3]＜c（NH4Cl）

9．下列有关说法错误的是（　　）

A．NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）低温下能自发进行，说明该反应的ΔH<0

B．为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块

C．纯碱溶于热水中，去污效果增强，说明纯碱的水解是吸热反应

D．反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）（ΔH<0）达平衡后，降低温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

10．（安徽高考）某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。

实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。

下列有关描述正确的是（　　）

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

2H＋＋2Cl－

Cl2↑＋H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：

Cl2＋2e－===2Cl－

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

11．有①Na2CO3溶液；②CH3COONa溶液；③NaOH溶液各25mL，物质的量浓度均为0.1mol·L－1，下列说法正确的是（　　）

A．3种溶液pH的大小顺序是③>①>②

B．若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②

C．若分别加入25mL0.1mol·L－1盐酸后，pH最大的是③

D．若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是①>②>③

12．下图中，表示2A（g）＋B（g）

2C（g）（正反应放热）。

这个可逆反应的正确图像为（　　）

13．下列关系的表述中，正确的是（　　）

A．0.1mol·L－1NaHSO4溶液中：

c（Na＋）＋c（H＋）＝c（SO

）＋c（OH－）

B．中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量之比为1∶1

C．0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：

c（Na＋）>c（HCO

）>c（CO

）>c（H2CO3）

D．pH＝3的盐酸和pH＝3的AlCl3溶液中，水电子离出的c（H＋）后者大

14．（北京高考）下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（　　）

A.

B.

t/℃

25

50

100

KW/10－14

1.01

5.47

55.0

C.

D.

c（氨水）/（mol·L－1）

0.1

0.01

pH

11.1

10.6

15．甲图是NO2（g）＋CO（g）

CO2（g）＋NO（g）反应过程能量变化示意图。

一定条件下，在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态。

当改变其中一个条件X，Y随X的变化关系曲线如乙图。

下列有关说法正确的是（　　）

A．该反应的焓变ΔH＝＋234kJ·mol－1

B．若X表示反应时间，则Y表示的可能是混合气体的密度

C．若X表示温度，则Y表示的可能是CO2的物质的量浓度

D．若X表示CO的起始浓度，则Y表示的可能是NO2的转化率

二、非选择题（本题包括5小题，共55分）

16.（6分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。

化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。

（1）实验测得，1g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式___________。

（2）已知反应CH3—CH3（g）―→CH2===CH2（g）＋H2（g），有关化学键的键能如下。

化学键

C—H

C===C

C—C

H—H

键能/kJ·mol－1

414.4

615.3

347.4

435.3

试计算该反应的反应热_________________。

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。

试依据下列热化学方程式，计算反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）===CH3COOH（l）的焓变ΔH＝________。

①CH3COOH（l）＋2O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH1＝－870.3kJ·mol－1

②C（s）＋O2（g）===CO2（g）　

ΔH2＝－393.5kJ·mol－1

③H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）

ΔH3＝－285.8kJ·mol－1

17．（11分）某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是：

H2A===H＋＋HA－，HA－

H＋＋A2－

回答下列问题：

（1）Na2A溶液显________（填“酸性”“中性”或“碱性”），用离子方程式表示其原因___________________________________。

（2）在0.1mol·L－1的Na2A溶液中，下列微粒浓度关系式正确的是________。

A．c（A2－）＋c（HA－）＋c（H2A）＝0.1mol·L－1

B．c（OH－）＝c（H＋）＋c（HA－）＋2c（H2A）

C．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HA－）＋2c（A2－）

D．c（Na＋）>c（A2－）>c（HA－）>c（OH－）>c（H＋）

（3）常温下，已知0.1mol·L－1NaHA溶液的pH＝2，则0.1mol·L－1H2A溶液中c（H＋）可能________（填“>”、“<”或“＝”）0.11mol·L－1；理由是___________________________。

（4）比较①0.1mol·L－1Na2A溶液　②0.1mol·L－1Na2SO4溶液，两种溶液中阴离子总浓度的大小①________②（填“>”、“<”或“＝”）。

18．（12分）（重庆高考改编）化学在环境保护中起着十分重要的作用。

催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

（1）催化反硝化法中，H2能将NO

还原为N2。

25℃时，反应进行10min，溶液的pH由7变为12。

①N2的电子式为________________。

②上述反应离子方程式为______________，其平均反应速率v（NO

）为________mol·L－1·min－1。

③还原过程中可生成中间产物NO

，写出3种促进NO

水解的方法________________________。

（2）电化学降解NO

的原理如图所示。

①电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为___________。

②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为________g。

19．（14分）CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。

（1）已知：

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝－393.5kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）　ΔH2＝－483.6kJ·mol－1

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH3＋131.3kJ·mol－1

则反应CO（g）＋H2（g）＋O2（g）===H2O（g）＋CO2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。

标准状况下的煤气（CO、H2）33.6L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移________mol电子。

（2）熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO、H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。

负极的电极反应式为________________；则该电池的正极反应式是________________________。

（3）密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）；CO的转化率（α）与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K＝________；此时在B点时容器的体积VB________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是________。

20．（12分）

（1）元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”。

①M的原子结构示意图为________。

②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为________________________。

（2）淬火是将金属工件加热到某温度，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。

①铁用水进行淬火，若生成磁性氧化铁，该反应的化学方程式为________________________。

②验证铁用水淬火后的固体产物是否存在＋3价的铁，可选用的试剂为________（填序号）。

A．H2O2溶液　　　　　B．铜粉

C．稀硫酸D．KMnO4溶液

（3）高铁酸钾在水中的反应为4FeO

＋10H2O

4Fe（OH）3＋8OH－＋3O2

①图1是25℃时K2FeO4在不同pH溶液中浓度的变化情况。

pH＝4.74时，反应从开始到800min的平均反应速率v（FeO

）＝________（保留两位有效数字）。

②图1在800min后，三种溶液中K2FeO4的浓度均不再改变。

观察图1判断随着pH变大，此反应的平衡常数________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

③图2在240min后，四种溶液中K2FeO4的浓度均不再改变，则上述反应的反应热ΔH________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

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1．选D　A项，加热使平衡向右移动，溶液碱性增强，有利于除油污；D项，根据平衡移动，向溶液中加入氢氧化钠，平衡向氯化亚锡的水解方向进行，所以必须加入盐酸。

2．选C　A项中分子数目不一定变化，如气体等体积的反应，A不正确。

B项中若ΔH和ΔS均小于0，反应可能自发，和温度有关。

D项中决定反应速率的主要因素是自身的性质，和吸放热无关。

3．选D　从能量关系图来看，ΔH＝E3－E2，故A、B项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C项错。

4．选D　焓变ΔH的单位是kJ·mol－1，A项错误；依据题目提供的键能数据，可知应是2molHF气体分解成1molH2和1molF2时吸收541kJ的热量，B项错误；气态HF变为液态时要放出热量，所以1molH2与1molF2反应生成2mol液态HF放出的热量大于541kJ，C项错误；H2与F2的反应是放热反应，说明在相同条件下，反应物的总能量大于生成物的总能量，D项正确。

5．选D　A项，c（H＋）＝1×10－5mol·L－1<0.1mol·L－1，说明HA未完全电离，即HA为弱酸；B项，NaA溶液pH>7，说明A－发生水解，即HA为弱酸；C项，HA溶液中有HA分子，说明HA为弱酸；D项，只能说明HA比H2CO3酸性强，不能说明HA为弱酸。

6．选C　A中将稀氨水加入硫酸中，pH＝7时，溶液中c（H＋）＝c（OH－），根据电荷守恒原则，2c（SO

）＝c（NH

），即c（SO

）

），错误；B中由于醋酸是弱酸，故其pH相差1时，物质的量浓度不是相差10倍，错误；C中由于醋酸是弱酸，其在溶液中不完全电离，其电离部分恰好和氢氧化钠反应，未电离部分过量，故溶液呈酸性，滴入石蕊呈红色，正确；D中加硫酸铵时，电离产生的铵根离子使平衡左移，c（OH－）/c（NH3·H2O）减小，D错误。

7．选B　84消毒液由氯气通入氢氧化钠溶液制备，溶液中含有氯化钠和次氯酸钠，c（Na＋）>c（Cl－）＋c（HClO），A项错误；温度不变，氢氧化钙溶解度不变，即饱和溶液浓度不变，碱性不变，B项正确；加热促进次氯酸钠水解，84消毒液碱性增强；但是，升温，氢氧化钙溶解度减小，溶液浓度减小，即OH－浓度减小，pH减小，C选项错误；84消毒液具有漂白性，不能用试纸测定溶液pH，另外，pH试纸只能粗测整数，不能精确至0.1，D选项错误。

8．选D　A项酸式滴定管未用待装溶液润洗，则所取待测液的物质的量偏小，消耗标准液体积偏小，结果偏低，A项错误；水的电离是吸热过程，加热后电离程度增大，KW增大，c（H＋）浓度增大，pH减小，B项错误；Ag＋比Cu2＋氧化性强，在阴极上首先放电，析出21.6g金属，C项错误；CO

与NH

水解相互促进，D项正确。

9．选D　能自发进行的反应必须满足ΔH－TΔS<0，NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）反应ΔS<0，所以ΔH<0，A正确；海轮的船壳镶上锌块，形成原电池，锌作负极，铁作正极，铁受到保护，B正确；水解反应是中和反应的逆反应，中和反应放热，水解反应吸热，升高温度，促进水解，C正确；合成氨反应达到平衡后，降低温度，正、逆反应速率均减小，平衡向放热反应方向移动，D错误。

10．选D　断开K2，闭合K1时，该装置为电解池，由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极，总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O

Cl2＋H2＋2OH－，A项错；由此可知铜电极附近溶液中因有OH－生成，溶液变红色，B项错；断开K1，闭合K2时，装置为原电池，铜极上产生的氢气发生氧化反应，电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，C项错；由此可知铜电极为负极，石墨电极为正极，故D项正确。

11．选A　浓度相同时强碱的碱性大于强碱弱酸盐的碱性，CH3COOH酸性强于H2CO3，Na2CO3比CH3COONa的水解程度大，碱性强，则3种溶液pH的大小顺序应是③>①>②，A正确；弱酸盐溶液稀释过程中，水解程度加大，pH变化较小，pH变化最大的应是NaOH溶液，B错误；若分别加入25mL0.1mol·L－1盐酸后，①变成NaHCO3溶液，仍显碱性，②变成CH3COOH和NaCl的混合溶液显酸性，③为NaCl溶液显中性，C错误；当pH均为9，氢氧化钠是强碱，浓度最小，弱酸盐对应的酸越弱，溶液水解程度越强，pH相同时其对应的浓度越小，则物质的量浓度的大小顺序应是②>①>③，D错误。

12．选A　随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向亦即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小。

增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大。

而加入催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数应该不变。

13．选D　A项，根据电荷守恒原则，c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO

）＋c（OH－），A项错误；B项，对于pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液，c（HNO3）

＋H2O

H2CO3＋OH－，HCO

H＋＋CO

，由于HCO

的水解程度大于其电离程度，故c（H2CO3）>c（CO

），C项错误；D项，盐酸电离出的氢离子会抑制水的电离，AlCl3的水解能促进水的电离，故D项正确。

14．选C　本题考查化学平衡移动原理及化学反应速率的影响因素，意在考查考生对相关知识的掌握情况。

选项A可以用温度变化来解释化学平衡的移动，A项正确；选项B说明离子积随着温度的升高而增大，即温度升高，水的电离平衡正向移动，B项正确；选项C是催化剂对化学反应速率的影响，与化学平衡无关，C项错误；选项D中浓度与溶液pH的关系说明浓度对NH3·H2O的电离平衡的影响，D项正确。

15．选C　由甲图可知，反应是放热反应，ΔH小于0，A项错误；因为反应体系全是气体，且容积固定，所以混合气体的密度不变，B项错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物CO2的物质的量浓度减小，C项正确；增大CO的起始浓度，NO2的转化率增大，D项错误。

16．解析：

（2）ΔH＝6E（C—H）＋E（C—C）－[E（C===C）＋4E（C—H）＋E（H—H）]＝6×414.4＋347.4－（615.3＋4×414.4＋435.3）＝＋125.6（kJ·mol－1）。

（3）ΔH＝2×ΔH2＋2×ΔH3－ΔH1＝2×（－393.5）＋2×（－285.5）－（－870.3）＝－488.3（kJ·mol－1）。

答案：

（1）2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）　ΔH＝－1452.8kJ·mol－1

（2）＋125.6kJ·mol－1　（3）－488.3kJ·mol－1

17．解析：

（1）由题目所给信息HA－H＋＋A2－，可知HA－具有弱酸性，Na2A能发生水解反应A2－＋H2O

HA－＋OH－，其溶液呈碱性。

（2）由于H2A的第一步电离是完全的，故溶液中不存在H2A分子，A项、B项均不正确；根据电荷守恒C项正确；D项溶液中各离子浓度大小关系应为：

c（Na＋）>c（A2－）>c（OH－）>c（HA－）>c（H＋），D项错误。

（3）由题意可知0.1mol·L－1NaHA溶液中，c（H＋）＝0.01mol·L－1，即0.1mol·L－1的HA－电离产生的c（H＋）＝0.01mol·L－1。

0.1mol·L－1H2A电离产生的c（H＋）、c（HA－）均为0.1mol·L－1，因产生的H＋抑制HA－的电离，使溶液中H＋的浓度小于0.11mol·L－1。

（4）由于①Na2A溶液水解呈碱性：

A2－＋H2O

HA－＋OH－，1molA2－水解会生成2mol阴离子HA－和OH－；②Na2SO4溶液不水解呈中性；故同样浓度的①、②两溶液，阴离子总浓度①>②。

答案：

（1）碱性　A2－＋H2O

HA－＋OH－　

（2）C

（3）<　H2A一级电离出H＋，对HA－电离起抑制作用，而NaHA中不存在抑制作用　（4）>

18．解析：

本题考查离子方程式、电化学方程式的书写，电极判断及化学计算等，意在考查考生综合应用化学反应原理解题的能力。

（1）①N2分子中，两个氮原子以三个共用电子对相结合。

②反应物是H2和NO

，已知生成物之一是N2，根据溶液pH的变化可知另一种生成物是OH－，根据氧化还原反应规律及质量守恒可知还有一种生成物是H2O，v（NO

）＝v（OH－）≈

＝0.001mol·L－1·min－1。

③升高温度、稀释均可促进水解；NO

水解方程式为NO

＋H2O

HNO2＋OH－，加酸可中和OH－，使水解平衡正向移动；加入水解呈酸性的盐，如NH

、Fe3＋等也可促进水解。

（2）①与直流电源B相连的电极上，NO

变为N2，发生了还原反应，因此B是电源的负极，A是电源的正极。

根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可写出阴极反应式为2NO

＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－。

②阳极反应式为10H2O－20e－===20H＋＋5O2↑，阴极反应式为4NO

＋12H2O＋20e－===2N2↑＋24OH－。

电解过程中，若转移20mol电子，阳极20molH＋通过交换膜移向阴极，则阳极质量减少20mol×1g/mol＋5mol×32g/mol＝180g；阴极质量减少2mol×28g/mol－20g＝36g。

即当通过20mol电子时，两极质量变化差Δm左－Δm右＝180g－36g＝144g，显然，当转移2mol电子时，膜两侧电解液的质量变化差为14.4g。

答案：

（1）①∶N⋮⋮N∶　②2NO

＋5H2

N2＋2OH－＋4H2O　0.001　③加酸，升高温度，加水

（2）①A　2