高中化学新人教版选修4 模块综合检测1.docx
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高中化学新人教版选修4模块综合检测1
模块综合检测一
（90分钟，100分）
一、选择题（本题包括18个小题，每小题3分，共54分）
1．新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。
下列属于新能源的是的（）
①煤 ②石油 ③太阳能 ④生物质能 ⑤氢能
A．①②③B．①②⑤
C．②③⑤D．③④⑤
解析：
本题考查绿色化学。
煤、石油是化石燃料，不是新能源，太阳能、生物质能、氢能都是新型能源，故D项正确。
答案：
D
2．下列反应的热效应形式与其他三项不相同的是（）
A．铝粉与氧化铁反应
B．氯化铵晶体与Ba（OH）2·8H2O反应
C．锌片与稀硫酸反应
D．钠与冷水反应
解析：
A项，铝热反应是放热反应；活泼金属与酸、水反应置换出氢气的反应为放热反应，即C、D项均为放热反应；B项，氯化铵晶体与Ba（OH）2·8H2O的反应为吸热反应。
答案：
B
3．（2015·四川德阳四校联考）H2和I2在一定条件下能发生反应：
H2（g）＋I2（g）2HI（g） ΔH＝－akJ·mol－1。
已知：
下列说法正确的是（）
A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B．断开2molHI分子中的化学键所需能量约为（c＋b＋a）kJ
C．相同条件下，1molH2（g）和1molI2（g）的总能量小于2molHI（g）的总能量
D．向密闭容器中加入2molH2（g）和2moII2（g），充分反应后放出的热量为2akJ
解析：
A项，HI分子中的化学键是极性键；B项，由热化学方程式可知，反应放出akJ的能量，其中断开1molI2和1molH2中的化学键共吸收（b＋c）kJ的能量，则形成2molHI分子中的化学键需放出（a＋b＋c）kJ的能量，那么断开2molHI分子中的化学键就需吸收（a＋b＋c）kJ的能量；C项，反应是放热反应，所以1molH2（g）和1molI2（g）的总能量高于2molHI（g）的总能量；D项，反应是可逆反应，放出的热量应小于2akJ。
答案：
B
4．（2015·湖南师大附中测试）现有下列三个图像：
下列反应中符合上述全部图像的反应是（）
A．N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH<0
B．2SO3（g）2SO2（g）＋O2（g） ΔH>0
C．4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g） ΔH<0
D．H2（g）＋CO（g）C（s）＋H2O（g） ΔH>0
解析：
由题图第一个图像知，升高温度，生成物浓度变大，即平衡右移，正反应是吸热反应，B、D两项符合；由第三个图像知，增大压强，平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积减小的反应，B项符合。
答案：
B
5．（2015·经典习题选萃）下列各组离子，在指定的环境中能够大量共存的是（）
选项
指定环境
能够共存的离子
A
滴加酚酞显红色的溶液
K＋、S2－、SO
、NO
B
有HCO
存在的无色透明溶液
Na＋、K＋、Cl－、Al3＋
C
水电离的c（H＋）＝10－12mol·L－1的溶液中
Cl－、CO
、NO
、NH
D
使石蕊变红的溶液中
Fe2＋、MnO
、NO
、SO
解析：
本题考查离子共存知识，考查考生对离子间发生反应的了解程度。
难度中等。
A项，溶液呈碱性，碱性条件下硫离子和亚硫酸根离子可以共存，二者只有在酸性条件下才不能共存；B项，碳酸氢根离子和铝离子发生互促水解，不能共存；C项，溶液可能显酸性也可能显碱性，酸性时碳酸根离子不能大量存在，碱性时铵根离子不能大量存在；D项，酸性条件下硝酸根离子、高锰酸根离子均能氧化亚铁离子。
答案：
A
6．可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（s） ΔH＝QkJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，C物质在混合物中的含量与温度（T）、反应速率（v）与压强的关系如图所示。
据图分析，以下说法正确的是（）
A．T10
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a＋b>c＋d
解析：
本题考查了化学图像、化学平衡等，意在考查考生的观察能力、理解能力及综合分析问题的能力。
由C物质在混合物中的含量与温度（T）的关系图知，T2先建立平衡，所以T1c，但不能确定a＋b与c＋d的关系，B、D项错误；当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化，C项正确。
答案：
C
7．（2015·贵州七校联考）将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50）。
下列叙述正确的是（）
A．实验时的环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：
中和反应为放热反应，B正确；分析图中数据知，当加入HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL时，反应后温度为22℃，故实验时环境温度应低于22℃，A错误；加入HCl溶液30mL时反应放热最多，此时酸碱正好完全中和，c（NaOH）＝1.0mol/L×30mL÷20mL＝1.5mol/L，C错误；有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuO
H2O＋Cu是吸热反应，D错误。
答案：
B
8．下列说法正确的是（）
A．5.6g铁粉与硝酸反应失去电子数一定为0.3×6.02×1023
B．反应MgCl2（l）===Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH<0、ΔS>0
C．电解精炼铜过程中，电路中每通过1mol电子，阳极溶解铜32g
D．0.1mol·L－1Na2SO3溶液中：
c（OH－）－c（H＋）＝2c（H2SO3）＋c（HSO
）
解析：
5.6g铁粉与硝酸反应，若硝酸少量，则铁被氧化为Fe2＋，失电子数为0.2×6.02×1023，A项错；因该反应不能自发进行。
则ΔH－T·ΔS>0，由于ΔS>0，则ΔH>0，B项错；C项中因粗铜中含有杂质Zn、Fe、Ni，故溶解铜小于32g，C项错；Na2SO3溶液中，由电荷守恒得：
c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋2c（SO
）＋c（HSO
），由物料守恒得：
c（Na＋）＝2[c（SO
）＋c（HSO
）＋c（H2SO3）]，联立两式可得：
c（OH－）＝2c（H2SO3）＋c（HSO
）＋c（H＋），D项对。
答案：
D
9．盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。
下列表述正确的是（）
A．在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO
和OH－
B．NaHCO3溶液中：
c（HCO
）＋c（H2CO3）＋2c（CO
）＝c（Na＋）
C．相同温度下，10mL0.1mol·L－1的醋酸与100mL0.01mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量不相等
D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量相同
解析：
A项中，CO
发生水解，溶液中的阴离子有CO
、HCO
和OH－，A项错误；根据物料守恒，NaHCO3溶液中：
c（HCO
）＋c（H2CO3）＋c（CO
）＝c（Na＋），B项错；根据稀释促进电解质的电离，100mL0.01mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量大于10mL0.1mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量。
C项正确；CH3COOH是弱电解质，中和时还可以继续电离，故中和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量多，D项错误。
答案：
C
10．（2014·高考山东卷）已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（）
A．水的电离程度始终增大
B．
先增大再减小
C．c（CH3COOH）与c（CH3COO－）之和始终保持不变
D．当加入氨水的体积为10mL时，c（NH
）＝c（CH3COO－）
解析：
本题考查溶液中的平衡问题，意在考查考生运用所学知识分析解决问题的能力。
由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时，溶液呈中性，结合电荷守恒知c（CH3COO－）＋c（OH－）＝c（NH
）＋c（H＋），则c（CH3COO－）＝c（NH
），D项正确；开始滴加氨水时，水的电离程度增大，二者恰好完全反应时，水的电离程度最大，再继续滴加氨水时，水的电离程度减小，A项错误；开始滴加氨水时，溶液显酸性，NH3·H2O少量，完全转化为CH3COONH4，而在酸性条件下不利于NH
的水解，随着氨水的不断滴加，溶液酸性减弱，NH
的水解程度增大，当氨水过量时，由于NH3·H2O的电离程度很小，故
减小，B项错误；根据原子守恒知n（CH3COO－）与n（CH3COOH）之和不变，但滴加氨水过程中，溶液体积不断增大，故c（CH3COO－）与c（CH3COOH）之和减小，C项错误。
答案：
D
11．（2015·湖北省重点中学联考）等体积、浓度均为0.1mol/L的三种溶液：
①CH3COOH溶液、②HSCN溶液、③NaHCO3溶液，已知将①、②分别与③混合，实验测得产生的CO2气体体积（V）随时间（t）变化的示意图如图，下列说法正确的是（）
A．物质酸性的比较：
CH3COOH>HSCN>H2CO3
B．反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO－）>c（SCN－）
C．上述三种溶液中由水电离的c（OH－）大小：
NaHCO3>CH3COOH>HSCN
D．CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中：
c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝0.10mol·L－1
解析：
本题考查了电解质溶液知识，意在考查考生对电离、盐类水解原理的理解能力。
由图像可知，HSCN与NaHCO3溶液反应的速率比CH3COOH与NaHCO3溶液反应的速率大，故酸性：
HSCN>CH3COOH，A项错误；CH3COO－的水解程度大于SCN－的水解程度，故c（CH3COO－）的水解程度大于其电离程度，故NaHCO3溶液促进水的电离，酸电离出氢离子，抑制水的电离，因酸性：
CH3COOHNaHCO3>CH3COOH>HSCN，C项正确；等体积、浓度均为0.1mol/L的CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应后，溶液体积加倍，故c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）＝0.05mol·L－1，D项错误。
答案：
C
12．已知可逆反应AsO
＋2I－＋2H＋AsO
＋I2＋H2O，设计如下图装置，进行下述操作：
①向（Ⅱ）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；
②若改往（Ⅱ）烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微电流表指针与①的偏转方向相反。
下列有关说法中不正确的是（）
A．①操作过程中C1棒上发生的反应为2I－－2e－===I2
B．②操作过程中盐桥中的阳离子移向（Ⅰ）烧杯
C．若将微安表换成惰性电极电解饱和食盐水的装置，在①操作过程中与C2棒连接的电极上有Cl2产生
D．若将微安表换成电解精炼铜装置，在②操作过程中与C1棒连接的为纯铜电极
解析：
①操作平衡向右移动，C1棒上I－失电子生成I2，为负极，C2正极；②操作平衡向左移动，C1棒上I2得电子生成I－，为正极，C2为负极；A、B选项均正确；C选项，与C2棒相连的为电解池的阳极，阴离子Cl－失电子生成Cl2，正确；D选项，与C1棒连接的电解池的阳极，应该连接粗铜，错误。
答案：
D
13．（2015·天津理综）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
解析：
在2L的密闭容器中，反应达平衡时，各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比，即平衡时，n（X）∶n（Y）∶n（Z）＝30%∶60%∶10%＝3∶6∶1。
设第一次平衡时X消耗的物质的量为x，则
X（g） ＋ mY（g）3Z（g）
初始1mol2mol0
转化xmx3x
平衡1mol－x2mol－mx3x
则（1mol－x）∶（2mol－mx）∶3x＝3∶6∶1，解得x＝0.1mol、m＝2，由此可得，A项、C项正确。
同理可得第二次平衡时，Z的浓度为0.2mol·L－1，D项错误。
平衡常数只与温度有关，两次平衡反应温度相同，故平衡常数相同，B项正确。
答案：
D
14．下列事实对应的离子方程式或电极反应式书写正确的是（）
A．用石墨作电极电解CuSO4溶液：
2Cu2＋＋2H2O
2Cu＋O2↑＋4H＋
B．碳酸钠溶液显碱性：
CO
＋2H2OH2CO3＋2OH－
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：
Fe－3e－===Fe3＋
D．在强碱溶液中NaClO与Fe（OH）3反应生成Na2FeO4：
3ClO－＋2Fe（OH）3===2FeO
＋3Cl－＋H2O＋4H＋
解析：
本题考查离子方程式或电极反应式的书写，意在考查考生对相关反应的理解和应用能力。
用惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2、H＋，A项正确；CO
水解的方程式应分步书写，B项错误；钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为：
Fe－2e－===Fe2＋，C项错误；在强碱溶液中发生反应，生成物中不能出现H＋，D项错误。
答案：
A
15．下列说法正确的是（）
A．ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B．NH4HCO3（s）===NH3（g）＋H2O（g）＋CO2（g） ΔH＝＋185.57kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
解析：
ΔH<0、ΔS>0，则ΔG<0，任何温度下反应都能自发进行，A错误；用焓变和熵变判断反应的自发性，都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据，C错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D错误。
答案：
B
16．（2015·呼和浩特高三考试）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，负极Fe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
解析：
本题考查电化学，考查考生对原电池和电解池工作原理的理解能力。
难度中等。
A项，为电解池时。
则Fe做阳极，CuSO4溶液做电解液；B项，为原电池时，负极Fe被氧化为Fe2＋；C项，为电解池时，阳极为Fe放电；D项，为原电池时，负极为Fe，正极的金属活动性要比Fe弱，CuSO4溶液为电解液。
答案：
C
17．常温下，将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
实验编号
c（HA）/mol·L－1
c（NaOH）/mol·L－1
混合溶液的pH
甲
0.1
0.1
pH＝a
乙
0.2
0.2
pH＝9
丙
c1
0.2
pH＝7
丁
0.2
0.1
pH<7
下列判断正确的是（）
A．a>9
B．在乙组混合液中由水电离出的c（OH－）＝10－5mol·L－1
C．c1＝0.2
D．丁组混合液中：
c（Na＋）>c（A－）>c（H＋）>c（OH－）
解析：
由乙组可判断出HA是弱酸。
甲、乙组两种溶液均恰好完全反应，生成NaA，A－水解显碱性，甲组中NaA溶液浓度比乙组中的小，水解程度大，但由于浓度小，c（OH－）比乙组的小，所以7c（Na＋），D项错误。
答案：
B
18．K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是（）
A．在500℃、20MPa条件下，在5L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大
B．室温下K（HCN）C．25℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW不相等
D．2SO2＋O22SO3达平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大、减小或不变
解析：
化学平衡常数、水的离子积常数都只与温度有关，A、C项错误；电离平衡常数越大，酸性越强，越易电离，但电离度还与温度、浓度等有关，B项错误；D项因化学平衡常数不变，故改变的条件不是温度，SO2的转化率可能增大、减小或不变，D项正确。
答案：
D
二、非选择题（本题包括5个小题。
共46分）
19．（4分）甲醇（CH3OH）广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：
①2CH4（g）＋O2（g）===2CO（g）＋4H2（g） ΔH＝－71kJ·mol－1
②CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（l） ΔH＝－90.5kJ·mol－1
③CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890kJ·mol－1
（1）甲醇的燃烧热为________。
（2）若CO的燃烧热为282.5kJ·mol－1，则H2的燃烧热为________。
解析：
结合燃烧热的定义利用盖斯定律求解。
（1）根据盖斯定律，（③×2－①）/2得：
CO（g）＋2H2（g）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－854.5kJ·mol－1④，④－②得：
CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－764kJ·mol－1，故甲醇的燃烧热为764kJ·mol－1。
（2）由热化学方程式④得CO的燃烧热＋2×H2的燃烧热＝854.5kJ·mol－1，由此可得H2的燃烧热为286kJ·mol－1。
答案：
（1）764kJ·mol－1
（2）286kJ·mol－1
20．（8分）草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O，现做如下实验，请回答相关问题。
①称取6.3g纯草酸晶体，将其配制成100.0mL水溶液为待测溶液
②取25.0mL待测溶液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸
③用浓度为0.4mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定，滴定时发生的反应为：
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O
（1）滴定时，将KMnO4标准溶液装在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
（2）若所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则测得的x值会________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）判断达到滴定终点的现象是______________________。
此时用去12.50mLKMnO4溶液，则x＝________。
解析：
本题是氧化还原反应的滴定实验，考查滴定管的使用、误差分析以及相关计算。
（1）KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，故应装在酸式滴定管中。
（2）若KMnO4溶液的浓度偏小，则消耗KMnO4溶液的体积偏大，计算出的草酸晶体的物质的量就偏大，草酸晶体的摩尔质量则偏小，x偏小。
（3）V（KMnO4）＝12.50mL，结合方程式得：
n（草酸晶体）＝0.4mol/L×12.50×10－3L×5/2＝1.25×10－2mol，则M（草酸晶体）＝6.3g/（1.25×10－2mol×4）＝126g/mol，x＝2。
答案：
（1）酸式
（2）偏小
（3）滴入最后一滴KMnO4后，溶液由无色变成紫红色，且振荡后静置半分钟内不褪色 2
21．（2015·河南省适应性测试）（14分）当温度高于500K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。
（1）该反应的化学方程式为________________；其平衡常数表达式为K＝________。
（2）在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。
a．体系压强不再改变
b．H2的浓度不再改变
c．气体的密度不随时间改变
d．单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1
（3）已知：
1g氢气完全燃烧生成液态水，放出143kJ热量；23g乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出650kJ热量，则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。
（要求计算出数值）
（4）在一定压强下，测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据中，起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图所示，根据图中数据分析：
①降低温度，平衡向________方向移动。
②在700K、起始投料比
＝1.5时，H2的转化率为________。
③在500K、起始投料比
＝2时，达到平衡后H2的浓度为amol·L－1，则达到平衡时CH3CH2OH的浓度为________。
解析：
本题考查反应热、化学平衡及有关计算，意在考查考生的知识迁移和综合应用能力。
（1）由题给信息可得到该反应的化学方程式为：
2CO2＋6H2
C2H5OH＋3H2O；该反应的平衡常数表达式为K＝
。
（2）该反应为气体分子数减小的化学反应，当体系的压强不再改变时，反应达到平衡状态，另外氢气的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态；由于在500K时，所有物质均为气体，故在恒容状态下气体的密度恒为定值，密度不变不能说明反应达到平衡状态；根据化学方程式可知，任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3∶1。
（3）由题给信息可分别写出氢气和乙醇燃烧热的热化学方程式：
H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l） ΔH＝－286kJ/mol和CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l） ΔH＝－1300kJ/mol，从而可求得氢气和乙醇的燃烧热的比值为0.22。
（4）①由图中信息可知，其他条件不变时，升高温度，CO2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即降低温度，平衡将向正反应方向移动。
②700K时，当氢气与二氧化碳的起始投料比
＝1.5时，由图像可知二氧化碳的转化率为20%，由化学方程式：
2CO2＋6H2
C2H5OH＋3H2O，可计算出氢气的转化率为40%。
③设起始时c（CO2）＝xmol·L－1，则起始时c（H2
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