高中化学人教版选修四模块综合测评附答案.docx
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高中化学人教版选修四模块综合测评附答案
模块综合测评
（时间45分钟，满分100分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）
1．下列关于反应热的说法正确的是（ ）
A．已知C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH＝＋1.9kJ·mol－1，说明金刚石具有的能量比石墨低
B．已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.4kJ·mol－1，20g氢氧化钠固体溶于稀盐酸中恰好完全反应时放出的热量大于28.7kJ
C．已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－890.3kJ·mol－1
D．将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－38.6kJ·mol－1
【解析】 A项，题给反应吸热，故金刚石能量比石墨高；C项，生成的H2O（g）不是稳定氧化物；D项，合成氨反应为可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不能完全反应，故无法判断ΔH的数值。
【答案】 B
2．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：
3X（g）＋Y（g）===nZ（g）＋2W（g），5min末已生成0.2molW，若测知以Z表示的化学反应速率为0.01mol·L－1·min－1，则上述反应中n的值是（ ）
A．1 B．2
C．3D．4
【解析】 由题意知v（W）＝
＝0.02mol·L－1·min－1，根据n∶2＝v（Z）∶v（W）知n＝1。
【答案】 A
3．（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形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
【解析】 A．状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。
B.从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。
C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。
【答案】 C
4．在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molO2和2molNO，发生如下反应：
O2（g）＋2NO（g）2NO2（g），此反应不一定达平衡的是（ ）
A．容器内压强不随时间变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内O2、NO、NO2的浓度之比为1∶2∶2
D．单位时间内生成1molO2，同时生成2molNO2
【解析】 A项，该反应气体数目有变化，当容器内压强不随时间变化时，必达平衡；B项必达平衡；C项中，其比例是反应方程式中的系数比，不能反映量已固定，所以，不一定是平衡状态；D项，O2的生成是逆向反应，生成NO2是正向反应，比例1∶2与化学方程式系数相符，必是平衡状态。
【答案】 C
5．对于可逆反应：
2A（g）＋B（g）2C（g） ΔH<0，下列各图正确的是（ ）
【解析】 B项，增大压强，v（正）、v（逆）均增大，故错误；C项，催化剂对化学平衡无影响，故不改变c（C），错误；D项，温度升高，平衡逆向移动，A的转化率减小，故A的转化率：
10℃>100℃。
【答案】 A
6．（2015·上海高考）已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：
H2O2→H2O＋O2＋Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
【解析】 A．加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，错误。
B.加入催化剂，可提高H2O2的分解反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能使平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，错误。
C.在书写热化学方程式时，也要符合质量守恒定律，而且要注明与反应的物质多少相对应的能量和物质的聚集状态，错误。
D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，正确。
【答案】 D
7．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。
下列叙述正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：
Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色
D．a连接直流电流正极，b连接直流电流负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
【解析】 A项，a、b不连接时，Fe片发生反应：
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故正确；B项，a和b用导线连接时形成原电池，Fe作负极：
Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极：
Cu2＋＋2e－===Cu；C项，溶液从蓝色逐渐变为浅绿色（Fe2＋），再逐渐变为黄色（Fe3＋）；D项，为电解池，Cu2＋向阴极（Fe）移动。
【答案】 A
8．在体积都为1L，pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65g锌粒，则下图所示比较符合客观事实的是（ ）
【解析】 明确图像的点、线等的含义以及曲线走势表明的化学意义等。
结合题中数据知：
盐酸的量不足，恰好消耗0.325gZn，醋酸足量，所以反应产生H2的量醋酸为盐酸的2倍，又因起始时溶液中c（H＋）相等，且开始时反应速率相同，随反应进行，醋酸中c（H＋）下降小，反应速率快，C项正确，选项A中起始时溶液pH为2而不是0。
【答案】 C
9．（2015·安徽高考）某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。
为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是（ ）
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaOH溶液中有气泡产生
弱碱性溶液中OH－氧化了Mg
【解析】 A．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。
B.由于NH4Cl溶液水解后显酸性，故产生的气体中含有H2。
C.pH＝8.6的溶液显碱性，故弱碱性溶液中Mg可被氧化。
D.溶液中有气泡产生，生成的气体是H2，是H＋将Mg氧化而不是OH－将其氧化。
【答案】 D
10．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。
下列说法中不正确的是（ ）
A．x是正极，y是负极
B．a极产生氢气，b极生成I2
C．a极和Pt电极都有气泡产生
D．U形管中溶液的碱性增强
【解析】 淀粉遇碘变蓝→b极生成I2，即确定b极发生反应2I－－2e－===I2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，a极H＋放电，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，产生氢气，U形管中总反应式为2KI＋2H2O
2KOH＋H2↑＋I2，溶液的碱性增强，故A错误，B、D正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu2＋＋2e－===Cu,4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C正确。
【答案】 A
11．（2015·北京高考）在通风橱中进行下列实验：
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是（ ）
A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：
2NO＋O2===2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【解析】 A．铁放入稀HNO3中发生反应Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，气体由无色变为红棕色。
B.铁放入浓HNO3中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应。
C.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。
D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的流向，可判断铁是否被氧化。
若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。
【答案】 C
12．（2015·安徽高考）25℃时，在10mL浓度均为0.1mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1mol·L－1盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是（ ）
A．未加盐酸时：
c（OH－）＞c（Na＋）＝c（NH3·H2O）
B．加入10mL盐酸时：
c（NH
）＋c（H＋）＝c（OH－）
C．加入盐酸至溶液pH＝7时：
c（Cl－）＝c（Na＋）
D．加入20mL盐酸时：
c（Cl－）＝c（NH
）＋c（Na＋）
【解析】 A．NH3·H2O是弱电解质，能微弱电离，溶液中c（Na＋）＞c（NH3·H2O）。
B.当加入10mL盐酸时，恰好将NaOH中和完，溶液中c（Na＋）＝c（Cl－），根据电荷守恒式c（Na＋）＋c（NH
）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－）可知c（NH
）＋c（H＋）＝c（OH－）。
C.溶液pH＝7时，溶液中c（H＋）＝c（OH－），根据电荷守恒式可知c（Na＋）＋c（NH
）＝c（Cl－）。
D.加入20mL盐酸时，恰好将NaOH和NH3·H2O中和完，根据物料守恒有c（Na＋）＋c（NH
）＋c（NH3·H2O）＝c（Cl－）。
【答案】 B
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（12分）为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。
（1）25℃，1.01×105Pa时，实验测得，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572kJ的热量，则H2的燃烧热的热化学方程式为__________________。
（2）下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。
放电时甲醇应从________处通入（填“a”或“b”），电池内部H＋向________（填“左”或“右”）移动。
写出电池负极的电极反应式___________________。
（3）从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/kJ·mol－1
436
a
945
已知：
N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝－93kJ·mol－1。
试根据表中所列键能数据计算a的数值________。
（4）已知：
C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1＝－393.5kJ·mol－1①
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH2＝－571.6kJ·mol－1②
2C2H2（g）＋5O2（g）===4CO2（g）＋2H2O（l） ΔH3＝－2599kJ·mol－1③
根据盖斯定律，计算反应2C（s，石墨）＋H2（g）===C2H2（g）的ΔH＝________。
【解析】
（1）燃烧热指25℃101×103Pa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，即2gH2完全燃烧生成H2O（l）的热化学方程式。
（2）燃料电池中，燃料在负极发生氧化反应，H＋向正极（右）移动；CH3OH在酸性介质中生成CO2。
（3）据“ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和”计算。
（4）由①×2＋②×
－③×
得ΔH＝＋226.7kJ·mol－1。
【答案】
（1）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH＝－286kJ/mol
（2）a 右 CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
（3）391 （4）＋226.7kJ·mol－1
14．（2015·海南高考）（14分）氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：
（1）氨的水溶液显弱碱性，其原因为_________________________________
_________________________________________（用离子方程式表示），0．1mol·L－1的氨水中加入少量的NH4Cl固体，溶液的pH________（填“升高”或“降低”）；若加入少量的明矾，溶液中的NH
的浓度________（填“增大”或“减小”）。
（2）硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O。
250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的化学方程式为_________________________，平衡常数表达式为_______；若有1mol硝酸铵完全分解，转移的电子数为____mol。
（3）由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示，若生成1molN2，其ΔH＝________kJ·mol－1。
【解析】
（1）氨水中的一水合氨部分电离产生铵根离子和氢氧根离子，使溶液显碱性；若加入氯化铵，则铵根离子浓度增大，一水合氨的电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减少，pH减小；
（2）根据题意可书写反应的化学方程式，注意为可逆反应；根据平衡常数的定义可书写该反应的平衡常数表达式，硝酸铵为固体，不写入平衡常数表达式中；硝酸铵中N元素的化合价从＋5降低到＋1或从－3升高到＋1，均转移4个电子，所以生成1mol氮气则转移4mol电子；（3）根据图像可知N2O与NO反应生成氮气和二氧化氮的反应热为（209－348）kJ·mol－1＝－139kJ·mol－1。
【答案】
（1）NH3·H2ONH
＋OH－ 降低 增大
（2）NH4NO3
N2O↑＋2H2O↑
K＝c（N2O）·c2（H2O） 4
（3）－139
15．（2015·海南高考）（10分）银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用。
回答下列问题：
（1）久存的银制器皿表面会变黑，失去银白色的光泽，原因是
_______________________________________________。
（2）已知Ksp（AgCl）＝1.8×10－10，若向50mL0.018mol·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L－1的盐酸，混合后溶液中的Ag＋的浓度为___________
mol·L－1，pH为________。
（3）AgNO3溶液光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解的化学方程式为___________________________________________________。
（4）下图所示原电池正极的反应式为___________________________。
【解析】
（1）根据金属的腐蚀可知Ag变黑是发生了化学腐蚀，生成硫化银的缘故；
（2）根据反应中HCl和AgNO3的物质的量可知HCl过量，则计算剩余的氯离子的物质的量浓度为
＝0.001mol/L，根据AgCl的溶度积的表达式即得c（Ag＋）＝
＝
mol/L；因为该反应中氢离子未参加反应，所以溶液的体积变为100mL时，氢离子的浓度为0.01mol/L，则pH＝2；
（3）根据氧化还原反应原理，硝酸银分解生成Ag和二氧化氮气体，有元素化合价降低无元素化合价升高，所以该反应中有氧气生成。
（4）该原电池的实质是Cu与银离子发生置换反应生成Ag单质，所以正极是生成Ag单质的还原反应。
【答案】
（1）Ag与空气中的氧及含硫化合物反应生成黑色硫化银
（2）1.8×10－7mol/L 2
（3）2AgNO3
2Ag＋2NO2↑＋O2↑
（4）Ag＋＋e－===Ag
16．（2015·浙江高考）（16分）某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验
（一） 碘含量的测定
取0.0100mol·L－1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。
测得的电动势（E）反映溶液中c（I－）的变化，部分数据如下表：
V（AgNO3）/mL
15.00
19.00
19.80
19.98
20.00
20.02
21.00
23.00
25.00
E/mV
－225
－200
－150
－100
50.0
175
275
300
325
实验
（二） 碘的制取
另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：
已知：
3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。
请回答：
（1）实验
（一）中的仪器名称：
仪器A________，仪器B________。
（2）①根据表中数据绘制滴定曲线：
②该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为________mL，计算得海带中碘的百分含量为________%。
（3）①分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为________。
②步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是________。
③下列有关步骤Y的说法，正确的是________。
A．应控制NaOH溶液的浓度和体积
B．将碘转化成离子进入水层
C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D．NaOH溶液可以由乙醇代替
④实验
（二）中操作Z的名称是________。
（4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是____________________________。
【解析】
（1）实验
（一）中干海带需要灼烧，故仪器A为坩埚，根据最后得到的含I－的溶液的体积可以判断仪器B（定容）为500mL容量瓶。
（2）①根据表中的数据描点，连线即可得到对应的滴定曲线。
②根据滴定曲线，滴定突变在20.00mL附近发生，故可判断AgNO3溶液的体积为20.00mL，海带中碘的质量分数为ω＝
×100%＝0.635%。
（3）①分液漏斗使用前要检漏，主要是检验旋塞及玻璃塞处是否漏水，检查方法：
向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。
②用CCl4萃取后，CCl4的密度比水大，故有机层在下层，现象为溶液分层，上层几乎为无色，下层呈紫红色。
③A项，如果NaOH的浓度过大，导致使用的溶液太少，不利于溶液的分离，如果NaOH的浓度太小，导致溶液体积太大，不利于物质的浓缩，A项正确；B项，步骤Y加入NaOH溶液后I2转变为I－和IO
，进入水层，B项正确；C项，加入NaOH溶液主要目的是与碘反应，将碘从四氯化碳层转移到水层，C项错误；D项，四氯化碳与乙醇互溶，不分层，无法提取碘，D项错误。
④碘在水溶液中的溶解度较小，因此可以通过过滤的方法分离碘和水。
（4）采用蒸馏不合理，主要是因为碘易升华，会导致碘的损失。
【答案】
（1）坩埚 500mL容量瓶
（2）①
②20.00 0.635
（3）①向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水 ②液体分上下两层，下层呈紫红色 ③AB ④过滤
（4）碘易升华，会导致碘的损失
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