综合测试-高二化学同步讲与练(人教选择性必修1)

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人教版选择性必修第一册全册综合测试说明:1.本试卷分I卷和Ⅱ卷两部分，共 21 题，满分 100 分，考试时间 75 分钟。2.卷I为选择题，请将答案用 2B 铅笔填涂在答题卡上，卷 II用蓝、黑色笔答在答题卡的相应位置上。可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 0-16 Mg-24 Cl-35.5 Br-80 I-127I卷（选择题部分 共50分）一、单项选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分)1．已知H—H键键能为436kJ·mol-1，N—H键键能为391kJ·mol-1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。则N≡N键的键能是（ ▲ ）A．431kJ·mol-1 B．945.6kJ·mol-1 C．649kJ·mol-1 D．896kJ·mol-1【答案】B【详解】结合ΔH=反应物总键能-生成物总键能，令N≡N键的键能为x，即-92.4kJ·mol-1=（x+3436kJ·mol-1）-（6391kJ·mol-1），整理计算得x=945.6kJ·mol-1，故选B。2．某兴趣小组进行了如下实验：向酸化的溶液中同时加入KI溶液、维生素C和淀粉溶液，发现一段时间后溶液变蓝。查阅资料可知体系中存在两个主要反应：反应ⅰ：反应ⅱ：(维生素C)下列说法不正确的是（ ▲ ）A．反应速率：反应ⅰc(H+)>c(A2﹣)>c(H2A)D．c点时溶液中存在c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)＝10−4.5−10﹣9.5【答案】B【分析】滴定至a点时，溶液成分为NaHA和H2A，滴定至b点时，溶液全为NaHA，滴定至c点时溶液成分为NaHA和 Na2A。【详解】A．a点时pH≈3，加入10mLNaOH溶液，此时c(H2A)=c(NaHA)，可知， ，A项正确；B．根据分析，c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5，b点时溶液为NaHA，则HA-的电离程度大于水解程度，水的电离受到抑制，B项错误；C．，由c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5，b点时溶液为NaHA，则HA-的电离程度大于水解程度，溶液中c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A)，C项正确；D．c点为等物质的量的NaHA与Na2A混合溶液，电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA﹣)+2c(A2﹣)，c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)= c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)- c(H+)，c点的pH=9.5，c(H+)=10-9.5mol/L， c(OH﹣)=，c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)＝10−4.5−10-9.5，D项正确；故选B。10．下列图示与对应叙述不正确的（ ▲ ）A．用图甲的装置可在实验室制备少量NH3B．用图乙的装置可实现在铁表面镀铜C．用图丙进行中和热的测定实验时，氢氧化钠分批加入，反应更充分，测定的中和热数值误差更小D．在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图丁所示，a、b、c三点对应的溶液中，c(H+)由小到大的顺序是c＜a＜b【答案】C【详解】A．由图可知，装置甲的向下排空气法收集氨气的试管中用棉花防止氨气的溢出，减少与空气的对流，则装置甲能达到实验室制备少量氨气的实验目的，故A不符合题意；B．电镀时，待镀镀件应该与电源的负极相连做阴极，故B不符合题意；C．氢氧化钠分批加入，会造成热量的散失，误差较大，应一次性全部加入，故C符合题意；D．溶液的导电能力越强，离子浓度越大，a、b、c三点中，导电能力最强的是b点，所以a、b、c三点对应的溶液中，c(H+)由小到大的顺序是c＜a＜b ，故D不符合题意；故答案选C。二、不定项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分;若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分,选两个且都正确的给4分,但只要选错一个,该小题就为0分)11．研究表明与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是（ ▲ ）A．反应总过程B．该反应的决速步骤为反应ⅠC．是该反应的中间产物D．反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成【答案】BD【详解】A．N2O+CO的总能量大于N2+CO2的总能量，反应为放热反应，A正确；B．该反应的决速步骤为反应Ⅱ，B错误；C．Fe+是该反应的催化剂，FeO+是中间产物，C正确；D．据图可知，反应过程中只有极性键的断裂和形成，没有非极性键的断裂，D错误； 故选BD。12．恒容条件下，1molSiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。已知：v正=v消耗(SiHCl3)=k正x2(SiHCl3)，v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法正确的是（ ▲ ）A．该反应为放热反应B．T1K平衡体系中可通过移走SiCl4提高SiHCl3的转化率C．当反应进行到a处时，=D．T2 K时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3，平衡正向移动，x(SiH2Cl2)增大【答案】BC【详解】A．由图像可知，T2K时先达到平衡状态说明T2＞T1，T2K达到平衡时对应x(SiHCl3)小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，选项A错误；B．T1K平衡体系中移走SiCl4，平衡2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)正向移动，SiHCl3的转化率增大，选项B正确；C．2SiHCl3(g)⇌ SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)反应前后气体分子数不变，即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为1mol，由图像知T2K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数为0.75，则此时SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分数均为0.125，因为平衡时v正=v逆，v正=k正x2(SiHCl3)=0.752k正，v逆=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.1252k逆，则0.752k正=0.1252k逆，，因k正和k逆只与温度有关，反应进行到a点处时v正=k正x2(SiHCl3)=0.82k正，v逆=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.12k逆。===，选项C正确；D．恒容条件下再充入1mol SiHCl3，相当于增大压强，而2SiHCl3(g)⇌ SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)反应前后气体分子数不变，所以平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，选项D错误；答案选BC。13．草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。实验室配制了0.0100mol•L﹣1Na2C2O4标准溶液，现对25℃时该溶液的性质进行探究，下列所得结论正确的是（ ▲ ）A．测得0.0100mol•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6，此时溶液中存在：c(Na+)>c()>c()>c(H+)B．向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7，此时溶液中存在：c(Na+)=c()+2c()C．向该溶液中加入足量稀硫酸酸化后，再滴加KMnO4溶液，发生反应的离子方程式为+4+14H+=2CO2↑+4Mn2++7H2OD．已知CaC2O4难溶于水，存在溶解平衡，25℃时饱和CaC2O4溶液的浓度为5×10﹣5mol•L﹣1，向该溶液中加入等体积0.0200mol•L﹣1CaCl2溶液，所得上层清液中c()＜5.00×10﹣5mol•L﹣1【答案】AD【详解】A．0.0100mol•L﹣1Na2C2O4溶液pH为8.6，溶液中存在水解平衡+H2O⇌+OH﹣，故c(Na+)>c()>c()>c(H+)，选项A正确；B．向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7，c(H+)=c(OH﹣)，由电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c()+2c()+c(Cl﹣)，故c(Na+)=c()+2c()+c(Cl﹣)，选项B错误；C．向该溶液中加入足量稀硫酸酸化生成H2C2O4，再滴加KMnO4溶液，发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，选项C错误；D．饱和草酸钙溶液的浓度为5×10-5mol/L，则草酸钙的溶度积为2.5×10-9，向该溶液中加入等体积0.0200mol•L﹣1CaCl2溶液，发生反应CaCl2+Na2C2O4=CaC2O4↓+2NaCl，反应后CaCl2过量，混合后溶液中c(Ca2+)=0.005mol/L，所得上层清液中c()==mol/L=5×10﹣7mol•L﹣1＜5.00×10﹣5mol•L﹣1，选项D正确；答案选AD。14．新型镁－锂双离子二次电池的工作原理如图。下列关于该电池的说法正确的是（ ▲ ）A．放电时，Li+通过离子交换膜向右移动B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极电极反应式为Li1-yFePO4+yLi+-ye-=LiFePO4C．充电时，与电源的正极相连D．充电时，导线上每通过0.4mole-，左室中溶液的质量减少2g【答案】AD【分析】从图中可以看出，Mg电极上，Mg-2e-=Mg2+，则Mg为负极，Li1-yFePO4为正极。【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，则Li+通过离子交换膜向右移动，A正确；B．放电时，Li1-yFePO4/LiFePO4一极为正极，Li1-yFePO4得电子与Li+反应生成LiFePO4，电极反应式为Li1-yFePO4+yLi++ye-=LiFePO4，B错误；C．放电时，Mg极为负极，则充电时，Mg极为阴极，与电源的负极相连，C错误；D．充电时，Mg极为阴极发生反应：Mg2++2e-=Mg，导线上每通过0.4mole-，左室溶液中放电的Mg2+为0.2mol，质量为4.8g，同时阳极有0.4molLi+移入左室溶液中，Li+质量为0.4mol×7g/mol=2.8g，则左室中溶液的质量减少4.8g-2.8g=2g，D正确；故选AD。15．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是（ ▲ ）A．负极反应为B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐D．加热a极区，升高温度，以加快反应速率，提升电池的效率【答案】BD【分析】由图可知，碳元素价态升高失电子，a极为负极，电极反应式为CH3COO−＋2H2O−8e−=2CO2↑＋7H＋，b极为正极，电极反应式为2H＋＋2e−＝H2↑，据此作答。【详解】A．a极为负极，电极反应式为CH3COO−＋2H2O−8e−=2CO2↑＋7H＋，故A正确；B．左侧正电荷增加，氯离子透过隔膜1进入左侧，隔膜1为阴离子交换膜，右侧正电荷减少，钠离子透过隔膜2进入右侧，隔膜2为阳离子交换膜，故B错误；C．当电路中通过8mol电子时，正极产生4mol氢气，负极产生2mol二氧化碳，正、负极产生气体的物质的量之比为4mol:2mol＝2:1，故C正确；D．该装置为微生物脱盐电池，温度过高会导致微生物死亡，海水淡化效果变差，故D错误；故答案选BD。Ⅱ卷（综合题部分 共50分）三、综合题(本题包括6小题，共 50分)16．（8分）I．将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一，煤转化为水煤气的主要化学反应为：。C(s)、CO(g)和完全燃烧的热化学方程式分别为：① ；② ；③ 。试回答：(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式：_______。(2)比较反应热数据可知，1mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和，比1molC(s)完全燃烧放出的热量________(填“多”或“少”)。甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图(3)请你写出、、、之间存在的关系式________。(4)乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量，最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”请分析：甲、乙两同学的观点正确的是________(填“甲”或“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是________。II.肼(N2H4)又称联氨，在航空航天方面应用广泛，可用作火箭燃料。已知N－H键、O=O键的键能分别为391、497，N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示：(5)N2H4(g)中N－N键的键能为________。请写出一定条件下，N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为________。【答案】(1)C(s) (2)多(3)(4) 乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(5) 157 【详解】（1）①        ；②         ；③         ，根据盖斯定律，将①-②-③得：C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=(－393.5 kJ·mol－1)-(－242.0 kJ·mol－1)-(－283.0 kJ·mol－1)=+131.5kJ/mol，故答案为：C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.5kJ/mol。（2）反应热数据ΔH3+ΔH2小于ΔH1，对于放热反应，放热越多，焓变越小，则1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和比1molC(s)完全燃烧放出的热量多。（3）根据盖斯定律，焓变只与物质的始态与终态有关，与过程无关，则。（4）根据盖斯定律，煤炭的燃烧热与其反应路径无关，甲同学未考虑煤炭中加入水时吸收热量，则乙同学正确；甲同学同学出现错误观点的原因是忽略了煤转化为水煤气要吸收热量。（5）如图，联氨与氧气反应的热化学方程式为: N2H4(g)+O2(g)=N2(g) +2H2O(g)△H=- 534kJ/mol；从键能角度，反应物断键需吸收能量，反应物断键吸收的能量为:2752+(-534)=2218 kJ/mol，设N-N键的键能为xkJ/mol，则x+3914+497=2 218，解得x=157，答案为157；。17．（8分）人体内尿酸含量偏高时，关节滑液中产生的尿酸钠晶体会引发痛风和关节炎，相关化学平衡有：①②某课题组拟配制“模拟关节滑液”并进行相关研究，回答下列问题：已知：①时，，，②时，模拟关节滑液，(1)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是_______(填字母)。A．溶液显碱性B．溶液可使紫色石蕊溶液变红C． 时，等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱D．溶液与溶液完全反应(2)时，向溶液中加入溶液配制“模拟关节滑液”，溶液中_______(填“>”“(3)Q=c(Na+)×c(Ur－)=0.2mol/L×4.6×10-4mol/L=9.2×10-5>Ksp(NaUr)，故有尿酸钠晶体析出(4)吸热(5)ACD【详解】（1）A．溶液显碱性，说明Ur－会水解，A项能够证明尿酸是弱电解质；B．溶液可使紫色石蕊溶液变红，只能表明HUr能电离出H+，HUr溶液呈酸性，不能证明存在电离平衡，B项不能证明尿酸是弱电解质；C．37℃时，等浓度的尿酸溶液的导电性比盐酸弱，说明HUr电离不完全，HUr为弱酸，C项能够证明尿酸是弱电解质；D．溶液中的HUr和溶液中的NaOH的物质的量相等，Hur和NaOH恰好能够完全反应，与尿酸是否是弱电解质无关，D项不能证明尿酸是弱电解质。答案选AC。（2）37℃时，模拟关节滑液pH=7.4，根据电荷守恒，有c(H+)+c(Na+)=c(OH－)+c(Ur－)，且c(H+)＜c(OH－)，因此＞。（3）37℃时，模拟关节滑液中，加入至，则c(Ur－)×c(Na+)=0.2mol/L×4.6×10-4mol/L=9.2×10-5＞Ksp(NaUr)，说明有NaUr析出。（4）夏天温度高，症状减轻，说明关节滑液中产生的尿酸钠晶体少，的平衡正向移动，则该反应为吸热反应。（5）A．多喝水，多食用新鲜蔬果能促进代谢，降低Na+和Ur－浓度，促进反应②平衡正向移动，有利于缓解尿酸症状；B．饮食宜多盐、多脂会增加体内Na+浓度，促使反应②平衡向左移动，导致更多NaUr析出，会加剧尿酸症状；C．适度运动，注意关节保暖能促进反应②平衡正向移动，有利于缓解尿酸症状；D．减少易代谢出尿酸的食物的摄入能减少尿酸钠的积累，使得反应②平衡正向移动，有利于缓解尿酸症状。答案选ACD。18．（8分）合成气在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。(1)煤化工中生产合成气的反应为：①该反应的平衡常数表达式为_______，该反应在_______(填高温或低温)自发进行。②在恒温恒容下，同时放入四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是_______。A．反应体系中，混合气体的密度不再改变B．反应体系中，和的体积分数相等C．反应体系中，当有键断裂的同时有键形成D．混合气体的平均相对分子质量保持不变(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为：,在恒容容器中按物质的量之比加入一定量的和，在压强为、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示：①请在图中画出压强为时的平衡转化率随温度的变化曲线______。②现有实验测得反应：在下，以不同碳氧比投料时反应，达平衡后的转化率及的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=)最佳碳氧比为_______。假设按碳氧比=1∶1投料，反应容器的体积为，通入和各，请列式表示平衡时容器内的浓度______ (用a、V的代数式表示)(3)煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以溶液为电解质溶液，(电极材料为惰性电极)，当全部转化为，停止放电，写出负极的电极反应式_______【答案】(1) 高温 AD(2)    1∶0.5 mol/L(3)【详解】（1）①反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=；该反应的∆H＞0、∆S＞0，该反应在高温下∆G＜0，反应能自发进行；答案为：K=；高温。②A．由于C呈固态，建立平衡的过程中混合气体的质量是变量，在恒温恒容容器中，混合气体的密度是变量，则反应体系中混合气体的密度不再改变能说明反应已达到平衡，A项选；B．若开始放入的CO(g)、H2(g)的物质的量相等，建立平衡的过程中CO和H2的体积分数始终相等，则反应体系中CO和H2的体积分数相等不能说明反应达到平衡，B项不选；C．反应体系中，当有2molH—O键断裂一定有1molH—H键形成，只表示正反应方向，不能说明反应达到平衡，C项不选；D．由于C呈固态，结合方程式知，建立平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量是变量，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡，D项选；答案选AD。（2）①2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)的正反应为气体分子数增大的反应，在相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，故压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线在原曲线（1.01×105Pa）下，即为  ；答案为：  。②根据表中数据知，随着碳氧比的增大CH4的平衡转化率减小，CO和H2的选择性增大，结合选择性=可得下表：由表中数据知，最佳碳氧比为1∶0.5，CO和H2的产率最大；通入CH4和O2各amol，根据反应2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)，理论上生成H2物质的量为2amol，由表中数据知当碳氧比为1∶1时，CH4的平衡转化率为0.98，H2的选择性为0.67，H2的选择性=，则H2的产率为0.98×0.67，平衡时H2的物质的量为2amol×0.98×0.67，容器的体积为VL，则平衡时容器内H2的浓度为mol/L；答案为1∶0.5；mol/L。（3）甲醇—空气燃料电池中，通入空气的电极为正极，通入甲醇的电极为负极，碱性条件下，负极上甲醇发生失电子的氧化反应生成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O；答案为：CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O。19．（8分）为更好地利用化学变化中的物质变化和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和进行程度等。实验发现，Mg+AgCl滤液反应比Mg+H2O反应速率快，研究小组对此实验现象产生的原因进行了探究。【提出猜想】猜想一：钻入Mg(OH)2膜形成孔径，增大了Mg和H2O的接触面积，加快了Mg+H2O的反应速率，称作“离子钻入效应”；猜想二：在“离子钻入效应”基础上，Mg置换Ag+形成许多微小的Mg-Ag原电池，使Mg+H2O反应速率进一步加快。【实验设计】取表面积和质量相同的镁条(5cm)，用浓度分别为1mol/LKCl、0.2mol/LAgNO3、0.2mol/LKNO3溶液，按照下表进行系列实验，若有沉淀，先将沉淀过滤后，将滤液加入装Mg条的试管，并观察Mg条表面实验现象。(1)①根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______②由实验1和实验3对比可知：有加快Mg+H2O反应速率的作用。③由实验_______和实验_______对比可知：Ag+有加快Mg+H2O反应速率的作用。【实验结论1】猜想一和猜想二成立。(2)写出Ag+的水解离子方程式_______。(3)为了进一步证明Mg-Ag原电池能加快Mg+H2O+体系中Mg+H2O的反应速率，研究小组利用数字化实验进行了验证。【实验设计】选取实验2和实验4两个实验方案，采集两个实验的pH-时间、温度-时间变化数据。实验数据如图所示：④由初始pH数据可知，曲线_______(填“a”或“b”)表示实验2的pH-时间变化曲线，请解释原因_______。⑤在pH=11左右，两实验的pH变化都明显趋于平缓的原因_______。⑥对“温度-时间”曲线分析，在相同反应时间内，_______(填“实验2”或“实验4”)放热更多，因此速率更快。【实验结论2】结合pH-时间、温度-时间曲线可知，Mg-Ag原电池能加快Mg+H2O+体系中Mg+H2O的反应速率。【答案】(1) 4.5 0.5 2 4(2)(3) a 溶液中存在银离子，银离子水解使得溶液呈酸性，所以初始阶段pH