人教版高中化学选修4 高考真题汇编含答案解析.docx
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人教版高中化学选修4高考真题汇编含答案解析
人教版高中化学选修4 高考真题汇编
一、选择题
1．（2018·全国卷Ⅰ）最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如下图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA Fe2＋－e－===EDTA Fe3＋
②2EDTA Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA Fe2＋
该装置工作时，下列叙述错误的是（ ）
A．阴极的电极反应：
CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
B．协同转化总反应：
CO2＋H2S===CO＋H2O＋S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA Fe3＋/EDTA Fe2＋，溶液需为酸性
答案 C
解析 CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A正确；根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①×2＋②即得到H2S－2e－===2H＋＋S，然后与阴极电极反应式相加得总反应式为CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B正确；石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高，C错误；由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA Fe3＋/EDTA Fe2＋，溶液需为酸性，D正确。
2．（2018·全国卷Ⅱ）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：
3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。
下列说法错误的是（ ）
A．放电时，ClO
向负极移动
B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：
3CO2＋4e－===2CO
＋C
D．充电时，正极反应为：
Na＋＋e－===Na
答案 D
解析 放电时是原电池，ClO
向负极移动，A正确；电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确；放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：
3CO2＋4e－===2CO
＋C，C正确；充电时是电解池，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO
＋C－4e－===3CO2，D错误。
3．（2018·全国卷Ⅲ）一种可充电锂－空气电池如图所示。
当电池放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处生成Li2O2－x（x＝0或1）。
下列说法正确的是（ ）
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li＋向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2－x===2Li＋1－
O2
答案 D
解析 放电时，O2与Li＋在多孔碳材料电极处发生得电子的还原反应，所以多孔碳材料电极为正极，A错误。
因为多孔碳材料电极为正极，外电路电子应该由锂电极流向多孔碳材料电极（由负极流向正极），B错误。
充电和放电时电池中离子的移动方向相反，放电时，Li＋向多孔碳材料电极移动，充电时向锂电极移动，C错误。
根据图示和上述分析，可知放电时，电池的正极反应是O2与Li＋得电子转化为Li2O2－x，电池的负极反应是单质Li失电子转化为Li＋，所以总反应为：
2Li＋
O2===Li2O2－x，充电时的反应与放电时的反应相反，所以充电时，电池总反应为Li2O2－x===2Li＋
O2，D正确。
4．（2018·全国卷Ⅲ）用0．100mol·L－1AgNO3滴定50．0mL0．0500mol·L－1Cl－溶液的滴定曲线如图所示。
下列有关描述错误的是（ ）
A．根据曲线数据计算可知Ksp（AgCl）的数量级为10－10
B．曲线上各点的溶液满足关系式c（Ag＋）·c（Cl－）＝Ksp（AgCl）
C．相同实验条件下，若改为0．0400mol·L－1Cl－，反应终点c移到a
D．相同实验条件下，若改为0．0500mol·L－1Br－，反应终点c向b方向移动
答案 C
解析 选取横坐标为50mL的点，此时向50mL0．0500mol·L－1的Cl－溶液中，加入了50mL0．100mol·L－1的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag＋浓度为0．025mol·L－1（按照银离子和氯离子1∶1的比例沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍），由图示得到此时Cl－的浓度约为1×10－8mol·L－1（实际稍小），所以Ksp（AgCl）约为0．025×10－8＝2．5×10－10，所以其数量级为10－10，A正确。
由于Ksp（AgCl）极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以曲线上各点的溶液均满足c（Ag＋）·c（Cl－）＝Ksp（AgCl），B正确。
滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50mL0．0500mol·L－1的Cl－溶液改为50mL0．0400mol·L－1的Cl－溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0．8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0．8倍，因此应该由c点的25mL变为25mL×0．8＝20mL，而a点对应的是15mL，C错误。
卤化银从氟化银到碘化银的溶解度逐渐减小，所以Ksp（AgCl）大于Ksp（AgBr），将50mL0．0500mol·L－1的Cl－溶液改为50mL0．0500mol·L－1的Br－溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是按比例1∶1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由点c向b方向移动，D正确。
5．（2018·北京高考）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B．CH4→CH3COOH过程中，有C—H键发生断裂
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
答案 D
解析 根据图示可知，CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH，总反应为CH4＋CO2
CH3COOH，只有CH3COOH一种生成物，原子利用率为100%，A正确；CH4在①过程中，有1个C—H键发生断裂，B正确；根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出能量，对比①和②，①→②形成C—C键，C正确；催化剂只影响化学反应速率，不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D错误。
6．（2018·天津高考）下列叙述正确的是（ ）
A．某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh（水解常数）越小
B．铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
C．反应活化能越高，该反应越易进行
D．不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
答案 B
解析 根据“越弱越水解”的原理，HA的Ka越小，代表HA越弱，所以A－的水解越强，应该是NaA的Kh（水解常数）越大，A错误。
铁管镀锌层局部破损后，形成锌铁原电池，因为锌比铁活泼，所以锌为负极，对正极铁起到了保护作用，延缓了铁管的腐蚀，B正确。
反应的活化能越高，该反应进行的应该是越困难（可以简单理解为需要“翻越”的山峰越高，“翻越”越困难），C错误。
红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的，C2H5OH和CH3OCH3的官能团不同，所以可以用红外光谱区分，D错误。
7．（2018·北京高考）测定0．1mol·L－1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9．66
9．52
9．37
9．25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是（ ）
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：
SO
＋H2OHSO
＋OH－
B．④的pH与①不同，是由于SO
浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
答案 C
解析 Na2SO3属于强碱弱酸盐，SO
存在水解平衡：
SO
＋H2OHSO
＋OH－、HSO
＋H2OH2SO3＋OH－，A正确；取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多，说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4，①与④温度相同，④与①对比，SO
浓度减小，④的pH小于①，即④的pH与①不同，是由于SO
浓度减小造成的，B正确；盐类水解为吸热过程，①→③的过程升高温度，SO
水解平衡正向移动，c（SO
）减小，水解平衡逆向移动，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反，C错误；D项，Kw只与温度有关，①与④温度相同，Kw值相等。
8．（2017·全国卷Ⅰ）常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．Ka2（H2X）的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与lg
的变化关系
C．NaHX溶液中c（H＋）>c（OH－）
D．当混合溶液呈中性时，c（Na＋）>c（HX－）>c（X2－）>c（OH－）＝c（H＋）
答案 D
解析 由H2XH＋＋HX－可知：
Ka1＝
，则c（H＋）＝
，等式两边同取负对数可得：
pH1＝－lgKa1＋lg
。
同理，由HX－H＋＋X2－可得：
pH2＝－lgKa2＋lg
。
因1＞Ka1≫Ka2，则－lgKa1＜－lgKa2。
当lg
＝lg
时，有pH1＜pH2，故曲线N表示pH与lg
的变化关系，曲线M表示pH与lg
的变化关系，B项正确。
由曲线M可知，当pH＝4．8时，lg
≈－0．6，由pH2＝－lgKa2＋lg
可得：
lgKa2≈－0．6－4．8＝－5．4，Ka2＝10－5．4＝100．6×10－6，故Ka2的数量级为10－6，A项正确。
NaHX溶液中，
＜1，则lg
＜0，此时溶液pH＜5．4，溶液呈酸性，所以c（H＋）＞c（OH－），C项正确。
由以上分析可知，当lg
＝0，即c（X2－）＝c（HX－）时溶液呈酸性，故当溶液呈中性时，c（Na2X）＞c（NaHX），溶液中各离子浓度大小关系为c（Na＋）＞c（X2－）＞c（HX－）＞c（OH－）＝c（H＋），D项错误。
9．（2017·全国卷Ⅲ）在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl－会腐蚀阳极板而增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl－。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是（ ）
A．Ksp（CuCl）的数量级为10－7
B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl
C．加入Cu越多，Cu＋浓度越高，除Cl－效果越好
D．2Cu＋===Cu2＋＋Cu平衡常数很大，反应趋于完全
答案 C
解析 A对：
当－lg
＝0时，lg
约为－7，即c（Cl－）＝1mol·L－1，c（Cu＋）＝10－7mol·L－1，因此Ksp（CuCl）的数量级为10－7。
B对：
分析生成物CuCl的化合价可知，Cl元素的化合价没有发生变化，Cu元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu、Cu2＋和Cl－，生成物为CuCl，则反应的离子方程式为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl。
C错：
铜为固体，用量改变平衡不移动，即Cu的量对除Cl－效果无影响。
D对：
2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝
，可取图像中的c（Cu＋）＝c（Cu2＋）＝1×10－6mol·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝
＝1×106L·mol－1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。
10．（2017·全国卷Ⅱ）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4 H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是（ ）
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
答案 C
解析 C错：
阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
11．（2017·全国卷Ⅲ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx（2≤x≤8）。
下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，正极可发生反应：
2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4
B．电池工作时，外电路中流过0．02mol电子，负极材料减重0．14g
C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多
答案 D
解析 A对：
原电池工作时，Li＋向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，a极发生的电极反应有S8＋2Li＋＋2e－===Li2S8、3Li2S8＋2Li＋＋2e－===4Li2S6、2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4、Li2S4＋2Li＋＋2e－===2Li2S2等。
B对：
电池工作时，外电路中流过0．02mol电子时，氧化Li的物质的量为0．02mol，质量为0．14g。
C对：
石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性。
D错：
电池充电时电极a发生反应：
2Li2S2－2e－===Li2S4＋2Li＋等，充电时间越长，电池中Li2S2的量越少。
12．（2017·天津高考）常压下羰基化法精炼镍的原理为：
Ni（s）＋4CO（g）Ni（CO）4（g）。
230℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。
已知：
Ni（CO）4的沸点为42．2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：
将粗镍与CO反应转化成气态Ni（CO）4；
第二阶段：
将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是（ ）
A．增加c（CO），平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni（CO）4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni（CO）4]＝4v生成（CO）
答案 B
解析 A错：
增加c（CO），平衡正向移动，温度不变，反应的平衡常数不变。
B对：
第一阶段，生成的Ni（CO）4是气态，应选择高于其沸点的反应温度，故选50℃。
C错：
230℃时，化学平衡常数K＝2×10－5，有利于反应逆向进行，Ni（CO）4分解率较高。
D错：
反应达到平衡时，4v生成[Ni（CO）4]＝v生成（CO）。
13．（2016·全国卷Ⅰ）298K时，在20．0mL0．10mol·L－1氨水中滴入0．10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。
已知0．10mol·L－1氨水的电离度为1．32%，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B．M点对应的盐酸体积为20．0mL
C．M点处的溶液中c（NH
）＝c（Cl－）＝c（H＋）＝c（OH－）
D．N点处的溶液中pH<12
答案 D
解析 强酸滴定弱碱，达到滴定终点时溶液呈酸性，应选用甲基橙作指示剂，A错误；若氨水和盐酸恰好反应生成NH4Cl，由于NH
水解，溶液呈酸性，要使pH为7，盐酸应偏少，即M点对应的盐酸体积小于20．0mL，B错误；M点对应的溶液中离子浓度大小关系应为c（NH
）＝c（Cl－）>c（H＋）＝c（OH－），C错误；N点对应的溶液为氨水，c（OH－）＝0．10mol·L－1×1．32%＝1．32×10－3mol·L－1，c（H＋）＝
＝
mol·L－1，pH＝11＋lg1．32<12，D正确。
14．（2016·全国卷Ⅲ）下列有关电解质溶液的说法正确的是（ ）
A．向0．1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中
减小
B．将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中
增大
C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中
>1
D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中
不变
答案 D
解析 温度不变时，CH3COOH的电离平衡常数Ka＝
是不变的，加水时c（CH3COO－）变小，
应变大，A错误；CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－的平衡常数K＝
，升温，K增大，
＝
减小，B错误；根据电荷守恒得c（NH
）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），溶液呈中性时c（H＋）＝c（OH－），则c（NH
）＝c（Cl－），
＝1，C错误；向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，
＝
＝
，温度不变，Ksp（AgCl）、Ksp（AgBr）均不变，则
不变，D正确。
15．（2016·天津高考）室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0．1mol·L－1的三种酸（HA、HB和HD）溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是（ ）
A．三种酸的电离常数关系：
KHA>KHB>KHD
B．滴定至P点时，溶液中：
c（B－）>c（Na＋）>c（HB）>c（H＋）>c（OH－）
C．pH＝7时，三种溶液中：
c（A－）＝c（B－）＝c（D－）
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：
c（HA）＋c（HB）＋c（HD）＝c（OH－）－c（H＋）
答案 C
解析 浓度均为0．1mol·L－1的HA、HB和HD三种酸溶液的pH不同，pH越小，则酸的电离常数越大，A正确；滴定至P点时，所得溶液为等物质的量浓度的HB与NaB的混合溶液，溶液显酸性，说明HB的电离程度强于B－的水解程度，故c（B－）>c（Na＋）>c（HB）>c（H＋）>c（OH－），B正确；pH＝7时，三种溶液中：
c（A－）>c（B－）>c（D－），C错误；根据质子守恒知，D正确。
16．（2016·海南高考）向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸（忽略体积变化），下列数值变小的是（ ）
A．c（CO
）B．c（Mg2＋）
C．c（H＋）D．Ksp（MgCO3）
答案 A
解析 含有MgCO3固体的溶液中存在溶解平衡：
MgCO3（s）Mg2＋（aq）＋CO
（aq），加入少量浓盐酸后，H＋和CO
反应，促使MgCO3的溶解平衡向右移动，c（Mg2＋）增大，Ksp（MgCO3）只与温度有关，在该过程中不变，c（CO
）＝
，则c（CO
）减小。
17．（2016·海南高考）（双选）由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反应的ΔH＜0
C．降低压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
答案 BC
解析 根据能量变化图可知，X→Y的热化学方程式为2X（g）===3Y（g） ΔH＝E3－E2；反应后气体体积增大，降低压强，平衡正向移动，Y的产率升高，A项错误，C项正确；X→Z的热化学方程式为2X（g）===Z（g） ΔH＝E1－E2<0；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，B项正确，D项错误。
二、非选择题
18．（2018·全国卷Ⅰ）采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
回答下列问题：
（1）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。
（2）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5（g）分解反应：
2N2O5（g）―→4NO2（g）＋O2（g）
2N2O4（g）
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。
体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t＝∞时，N2O5（g）完全分解）：
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35．8
40．3
42．5
45．9
49．2
61．2
62．3
63．1
①已知：
2N2O5（g）===2N2O4（g）＋O2（g）
ΔH1＝－4．4kJ·mol－1
2NO2（g）===N2O4（g）
ΔH2＝－55．3kJ·mol－1
则反应N2O5（g）===2NO2（g）＋
O2（g）的ΔH＝________kJ·mol－1。
②研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v＝2×10－3×pN2O5（kPa·min－1）。
t＝62min时，测得体系中pO2＝2．9kPa，则此时的pN2O5＝________kPa，v＝________kPa·min－1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5（g）完全分解后体系压强p∞（35℃）________63．1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________。
④25℃时，N2O4（g）2NO2（g）反应的平衡常数Kp＝________kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留一位小数）。
（3）对于反应2N2O5（g）―→4NO2（g）＋O2（g），
R．A．Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2慢反应
第三步 NO＋NO3―→2NO2快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。
下列表述正确的是________（填标号）。
A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应）
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
答案
（1）O2
（2）①53．1 ②30．0 6．0×10－2 ③大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2生成N2O4为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 ④13．4
（3）AC
解析
（1）氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2。
（2）①已知：
ⅰ．2N2O5（g）===2N2O4（g）＋O2（g）
ΔH1＝－4．4kJ·mol－1
ⅱ．2NO2（g）===N2O4（g） ΔH2＝－55．3kJ·mol－1
根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到
N2O5（g）===2NO2（g）＋
O2（g）ΔH＝
－ΔH2＝＋53．1kJ·mol－1。
②根据方程式可知生成氧气与消耗N2O5的物质的量之比是1∶2，又因为压强之比等于物质的量之比，所以消耗N2O5的压强是2．9kPa×2＝5．8kPa，则此时N2O5的压强是35．8kPa－5．8kPa＝30．0kPa，因此此时反应速率v＝2．0×10－3×30（kPa·min－1）＝6．0×10－
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