高中化学人教版（2019）选择性必修第一册全书综合测评卷（Word版附解析）

这是一份高中化学人教版（2019）选择性必修第一册全书综合测评卷（Word版附解析），共9页。
全书综合测评注意事项1.全卷满分100分。考试用时75分钟。2.可能用到的相对原子质量:H-1　B-11　C-12　N-14　O-16Na-23　Al-27　Si-28　S-32　Fe-56。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是 (　　)A.问天实验舱搭载了柔性太阳翼,太阳翼是一种将太阳能转化为电能的新型原电池装置B.国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术,比氟利昂更加环保C.草木灰(含K2CO3)与铵态氮肥混合施用,有利于促进农作物对肥料的吸收D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,二者为可逆反应2.2 mol H2(g)与足量的O2(g)充分反应,生成液态水时放出的热量为571.6 kJ,若生成水蒸气的反应热为ΔH',则下列说法正确的是 (　　)A.ΔH'>-571.6 kJ·mol-1B.表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1C.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所具有的总能量低于2 mol H2O(l)具有的能量D.反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)的ΔH03.下列图示与对应的叙述相符的是 (　　)4.下列溶液中,离子能大量共存的是 (　　)A.使酚酞试剂显红色的溶液:Na+、Ba2+、NO3-、[Al(OH)4]-B.滴加KSCN溶液显红色的溶液:NH4+、K+、Cl-、HCO3-C.加入Al能产生H2的溶液:K+、NH4+、NO3-、CH3COO-、Cl-D.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO42-、NO3-5.NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,常温常压下它们之间的反应:CO(g)+NO(g) CO2(g)+12N2(g)　ΔH=-374 kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 (　　)A.NO与CO在排入大气之前未反应完全B.增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060C.升高温度,既增大反应速率又增大KD.选用适宜催化剂,可以增大K,使尾气排放达到标准6.现有常温下水电离出的c(H+)均为1×10-11 mol·L-1的4种溶液:①HCl溶液　②CH3COOH溶液　③NaOH溶液　④氨水。有关上述溶液的说法正确的是 (　　)A.向等体积溶液中分别加水稀释至100倍,溶液的pH:③>④>②>①B.等体积的①②③分别与足量铝粉反应,生成H2的量①最少C.①③等体积混合后,溶液显碱性D.等体积的四种溶液导电能力:③>④>②>①7.下列各图所示装置能达到实验目的的是 (　　)8.铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法错误的是 (　　)A.使用Bi2O3催化剂更有利于CO2的吸附B.使用不同铋基催化剂,最大能垒(活化能)不相等,但反应热相等C.CO2电化学还原制取HCOOH的反应ΔHKh(b)>Kh(a)B.a点溶液中水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1C.若图中x=7,则b点溶液中c(NH4+)=2c(SO42-)D.若V3=40,则c点溶液中c(H+)=c(OH-)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)二、非选择题(本题共4小题,共55分)16.(13分)Ⅰ.一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入0.40 mol无色气体N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:(1)0~40 s内,v(NO2)=　　　　mol·L-1·s-1。 (2)0~20 s,气体颜色加深,此时余下的N2O4的物质的量为　　　mol,N2O4的转化率为　　　　。 Ⅱ.NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4Cl N2↑+NaCl+2H2O,为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器等略去)进行实验。实验步骤:往A中加入一定体积的2.0 mol·L-1 NaNO2溶液、2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0 mol·L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0 mL N2所需的时间,重复多次取平均值。(3)仪器A的名称为　　　　。 (4)若需控制体系的温度为36 ℃,采取的合理加热方式为　　　　。 (5)测定的实验数据如表所示。V1=　　　　,V3=　　　　。 17.(13分)硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,另有少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如下:已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置;②B2O3高温下易挥发;③TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。回答下列问题:(1)为提高“酸浸”的浸出率,可采取的措施为　　　　　　　　　　(写一条即可)。 (2)“酸解”后滤渣的主要成分为　　　　(写化学式)。 (3)“水解”需在沸水中进行,离子方程式为　　　　　　　　　　　;该工艺中,经处理可循环利用的物质为　　　　(写化学式)。 (4)“热还原”中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　,B2O3的实际用量超过了理论化学计算用量,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)原料中的B2O3可由硼酸脱水制得。以NaB(OH)4为原料,用电渗析法制备硼酸(H3BO3)的装置如图所示。已知装置中阳膜只允许阳离子通过,关闭NaOH溶液进出口阀门后电解一段时间,NaOH溶液的质量变化11 g,则产品室中制得H3BO3的质量为　　g。 18.(14分)乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产、生活及医药方面有广泛用途。Ⅰ.已知:25 ℃时,部分物质的电离常数如表所示。(1)根据表中数据,上述三种酸酸性最弱的是　　　　(填标号)。 a.CH3COOH　　　　　b.H2CO3　　　　　c.HClO(2)常温下相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4溶液　②CH3COONa溶液　③CH3COOH溶液,其中c(CH3COO-)由大到小的顺序是　　　(填序号)。 (3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)=　　　　mol/L;请设计实验,比较常温下0.1 mol/L CH3COONa的水解程度和0.1 mol/L CH3COOH的电离程度大小:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(简述实验步骤和结论)。 Ⅱ.常温下,已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol/L,溶液中各含磷微粒的pc-pOH关系如图所示。已知:pc=-lg c,pOH=-lg c(OH-);x、z两点的坐标分别为(7.3,1.3)、(12.6,1.3)。(4)H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)表示pc(H2PO3-)随pOH变化的曲线是　　(填“①”“②”或“③”)。 (6)常温下,NaH2PO3溶液中的c(HPO32-)　　　　c(H3PO3)(填“”或“=”)。 19.(15分)二氧化碳的综合利用是当下研究的重要课题。回答下列问题:(1)已知下列热化学方程式:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-164.9 kJ·mol-1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1则反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH3=　　　kJ·mol-1。 (2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2,分别在0.1 MPa和1 MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中CO2、CO、CH4的影响,设这三种气体的物质的量分数之和为1,其中CO和CH4的物质的量分数与温度变化的关系如图所示。下列叙述能说明反应体系达到平衡状态的是　　　　(填字母)。 A.CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等B.混合气体的密度不再发生变化C.容器内气体压强不再发生变化②图中表示1 MPa时CH4的物质的量分数随温度变化关系的曲线是　　　　(填字母)。 (3)一种从高炉气回收CO2制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示:①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中c(H2CO3)c(CO32-)=　　　　　　[已知:该温度下Ka1(H2CO3)=5×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11]。 ②利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,电解过程中还伴随着析氢反应,若生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移3 mol e-时,阴极室溶液的质量增加　　　g。[B的电解效率=n(生成B转移的电子)n(通过电极的电子)]。 答案与分层梯度式解析1.B　太阳翼将太阳能转化为电能,而原电池装置将化学能转化为电能,故太阳翼不属于原电池装置,A错误;氟利昂能破坏臭氧层,国家速滑馆“冰丝带”采用了CO2制冰技术,更加环保,B正确;草木灰与铵态氮肥混合施用,CO32-与NH4+会发生互相促进的水解反应而降低肥效,C错误;“丹砂烧之成水银”涉及的反应为HgS Hg+S,“积变又还成丹砂”涉及的反应为Hg+S HgS,两个过程的反应条件不同,不属于可逆反应,D错误。2.A　2 mol H2(g)与足量的O2(g)充分反应,生成液态水时放出的热量为571.6 kJ,生成水蒸气放出的热量小于571.6 kJ,但反应热ΔH>-571.6 kJ·mol-1,A正确;表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g) H2O(l)　ΔH=-285.8 kJ·mol-1,B错误;氢气燃烧放热,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所具有的总能量高于2 mol H2O(l)具有的能量,C错误;反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(l)的ΔH①>②,A错误;Al足量时,2 mol HCl反应生成1 mol H2,2 mol NaOH反应生成3 mol H2,②的浓度比①大,生成的H2比①多,故三种溶液中①生成H2的量最少,B正确;①③浓度相等,等体积混合恰好生成NaCl,溶液呈中性,C错误;四种溶液中水电离出的c(H+)相同,溶液中自由移动的离子总浓度几乎相等,导电能力相同,D错误。7.A　用酸式滴定管盛装盐酸,用酚酞做指示剂,可测定未知浓度的NaOH溶液浓度,A正确;应用干燥的pH试纸测定盐酸pH,用湿润的pH试纸测定会稀释待测液,B错误;Al能与NaOH溶液反应而Mg不反应,不能据此比较Mg和Al的金属性强弱,C错误;直接蒸干MgCl2溶液会促进Mg2+水解,最终蒸干产物为Mg(OH)2,应在HCl氛围中蒸干水分,D错误。8.D　据图可知使用Bi2O3催化剂时,CO2变为吸附态释放的能量更多,更有利于吸附,A正确;催化剂可改变反应的活化能,但不改变反应热,B正确;据图可知反应物的能量高于生成物的能量,故该反应为放热反应,ΔHKb,A正确;设平衡时一氧化碳转化了x mol,根据题中数据列出三段式如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)起始物质的量/mol 1 2 0转化物质的量/mol x 2x x平衡物质的量/mol 1-x 2-2x xa点时CH3OH的物质的量分数为40%,则x3-2x×100%=40%,解得x=23,三种气体的分压分别为p(CO)=1-x3-2xp1 kPa=0.2p1 kPa,p(H2)=2-2x3-2xp1 kPa=0.4p1 kPa,p(CH3OH)=x3-2xp1 kPa=0.4p1 kPa,压强平衡常数KP=0.4p1kPa(0.4p1kPa)2×0.2p1kPa=12.5p1-2(kPa)-2,B正确;若达平衡后,再充入1 mol CO和2 mol H2,相当于增大了压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,C错误;恒容条件下,混合气体的物质的量是变量,混合气体的平均摩尔质量也是变量,当其不再随时间的变化而变化时,达到平衡状态,D正确。13.C　根据整个流程图可知,制备NiSO4和FeSO4·7H2O,所得产品中阴离子都为SO42-,两次“酸溶”都应选择稀硫酸,A正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,则滤渣2含CuS和过量FeS,在此过程中可能有-2价的S被氧化成S单质,故滤渣2中还可能有S,B正确;反应Ⅰ为Cu2++FeS CuS+Fe2+,发生了沉淀的转化,说明CuS比FeS更难溶,C错误;题述流程中用含镍废料制备了NiSO4、FeSO4·7H2O等,合理处理了废弃物,有利于保护环境并使资源再利用,D正确。14.C　结合图像可知,当c(H3AsO3)=c(H2AsO3-)时,溶液的pH≈9,则H3AsO3的Ka1=c(H2AsO3-)×c(H+)c(H3AsO3)≈10-9,A正确;据图可知,溶液中有四种含As元素的微粒,说明H3AsO3有三步电离,则H3AsO3为三元弱酸,B正确;pH为8~11时,随pH增大,H3AsO3的物质的量分数减小、H2AsO3-的物质的量分数增加,主要反应的离子方程式为H3AsO3+OH- H2AsO3-+H2O,C错误;pH=12时,溶液中存在电荷守恒:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),D正确。15.B　升高温度能促进NH4+水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:T(b)>T(a)>T(c),则a、b、c三点对应NH4+的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),A错误;a点溶液的pOH=3,即c(OH-)=10-3 mol·L-1,此时温度高于25 ℃,则水电离产生的c水(OH-)>1×10-11 mol·L-1,B正确;根据电荷守恒,b点溶液中存在c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),b点时温度高于25 ℃,KW>10-14,当c(OH-)=10-7 mol·L-1时,溶液不呈中性,c(NH4+)≠2c(SO42-),C错误;c点溶液中加入稀硫酸的体积为40 mL,则原氨水中的NH3·H2O和加入的稀硫酸中H2SO4的物质的量相等,c点溶液的溶质是NH4HSO4,根据电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),根据元素守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(SO42-),两式联立得c(H+)=c(OH-)+c(NH4+)+2c(NH3·H2O),D错误。16.答案　(除标注外,每空2分)(1)0.005(2)0.28 mol　30%(3)锥形瓶(1分)(4)水浴加热(5)4.0　6.0解析　(1)0~40 s,Δc(NO2)=0.20 mol·L-1,v(NO2)=0.20mol·L-140 s =0.005 mol·L-1·s-1。(2)0~20 s,生成NO2的物质的量为0.24 mol,转化的N2O4的物质的量为0.12 mol,余下的N2O4的物质的量为0.4 mol-0.12 mol=0.28 mol,N2O4的转化率为0.12mol0.4mol×100%=30%。(4)控制体系的温度为36 ℃,该温度小于100 ℃,可采用水浴加热。(5)根据实验3、4可知,溶液的总体积为20.0 mL,则V1=20.0-4.0-4.0-8.0=4.0;该实验的目的是探究NaNO2溶液的浓度对化学反应速率的影响,则只能改变c(NaNO2),根据分析比较实验1和实验3中数据,实验2和实验4中数据可知,V2=6.0,则V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0。17.答案　(除标注外,每空2分)(1)粉碎高钛渣(或适当加热、搅拌)(2)SiO2 (1分)(3)TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+2H+　H2SO4(4)TiO2+B2O3+5C TiB2+5CO↑　B2O3高温下易挥发,只有部分参加了反应(5)31解析　(1)粉碎高钛渣,增大反应物的接触面积或者适当加热、搅拌,均可提高“酸浸”的浸出率。(2)“酸解”后,TiO2溶于热的浓硫酸形成TiO2+,SiO2不溶,滤渣的主要成分为SiO2。(3)“水解”需在沸水中进行,TiO2+在沸水中形成TiO2·xH2O,离子方程式为TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+2H+;该工艺中,经处理可循环利用的物质为H2SO4。(4)TiO2·xH2O脱水后在电弧炉中与B2O3和C发生“热还原”反应生成TiB2和CO,化学方程式为TiO2+B2O3+5C TiB2+5CO↑;B2O3的实际用量超过了理论化学计算用量,原因是高温下B2O3易挥发,只有部分参加了反应。(5)最左边极室为阳极室,1膜为阳膜,氢离子由阳极室通过1膜进入产品室,2膜为阴膜,原料室中的[B(OH)4]-通过2膜进入产品室,产品室中发生反应的离子方程式为H++[B(OH)4]- H3BO3+H2O。原料室中的钠离子通过阳膜进入阴极室,转移1 mol电子时,阴极室有1 mol H+转化为H2,且有1 mol Na+由原料室进入阴极室,NaOH溶液的质量变化为23 g-1 g=22 g,此时制得的H3BO3的物质的量为1 mol,质量为62 g,若反应前后NaOH溶液的质量变化11 g,则制得的H3BO3的质量为6222×11 g=31 g。18.答案　(每空2分)(1)c　(2)②>①>③(3)10-4　将0.1 mol/L的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合,然后测定混合溶液的pH。若pH7,说明CH3COOH的电离程度小于CH3COO-的水解程度(4)H3PO3+2OH- HPO32-+2H2O(5)②(6)>解析　(1)根据题表中数据可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,c正确。(2)CH3COONH4、CH3COONa均为强电解质,完全电离,而CH3COOH是弱酸,只有很少部分发生电离,故CH3COOH溶液中c(CH3COO-)最小;CH3COONa溶液中CH3COO-部分水解,而在CH3COONH4溶液中CH3COO-、NH4+互相促进水解,即CH3COONH4溶液中c(CH3COO-)比CH3COONa溶液中少;综上分析,溶液中c(CH3COO-):②>①>③。(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中c(H+)=10-10 mol/L,则溶液中c(OH-)=10-4 mol/L,溶液中OH-完全由水电离产生,故水电离出的c(OH-)=10-4 mol/L。要比较0.1 mol/L CH3COONa水解程度和0.1 mol/L CH3COOH电离程度的相对大小,可使两溶液等体积混合,测混合溶液的pH,若pH7,说明CH3COO-的水解程度大于CH3COOH的电离程度。(4)图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,即H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3和H2O,其离子方程式为H3PO3+2OH- HPO32-+2H2O。(5)结合图示曲线可知,①、②、③分别表示pc(HPO32-)、pc(H2PO3-)、pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,表示pc(H2PO3-)随pOH变化的曲线是②。(6)常温下NaH2PO3溶液中存在H2PO3-电离产生的HPO32-和H+,也存在H2PO3-水解产生的H3PO3和OH-。由于①表示pc(HPO32-)随pOH变化的曲线,③表示pc(H3PO3)随pOH变化的曲线,据图可知,在y点c(HPO32-)=c(H3PO3),此时溶液pOH=10,说明H2PO3-的水解程度小于其电离程度,因此c(HPO32-)>c(H3PO3)。19.答案　(每空3分)(1)+206.1(2)①B　②a(3)①4　②55.2解析　(1)根据盖斯定律Ⅱ-Ⅰ得CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　ΔH3=[+41.2-(-164.9)] kJ·mol-1=+206.1 kJ·mol-1。(2)①反应Ⅰ和反应Ⅱ均消耗CO2,只有反应Ⅰ生成甲烷,所以CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等,反应体系没有达到平衡状态,A错误;气体总质量不变、反应Ⅰ反应前后气体物质的量是变量,容器体积是变量,密度是变量,混合气体的密度不再发生变化,反应体系一定是平衡状态,B正确;恒压密闭容器,容器内气体压强是恒定的,压强不再发生变化,体系不一定达到平衡状态,C错误。②反应Ⅰ正反应放热,其他条件不变时,升高温度,平衡逆向移动;其他条件不变时,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CH4物质的量分数增大,所以图中表示1 MPa时CH4的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a。(3)①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中c(H2CO3)c(CO32-)=c(H2CO3)·c(HCO3-)·c2(H+)c(CO32-)·c(HCO3-)·c2(H+)=c2(H+)Ka1×Ka2=10-165×10-7×5×10-11=4。②利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,阴极的电极反应为CO2+2e-+2H+ HCOOH、2H++2e- H2↑,若生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移3 mol e-时,阴极吸收1.2 mol CO2,放出0.3 mol H2,同时有3 mol H+移入阴极室,阴极室溶液的质量增加1.2 mol×44 g/mol+3 mol×1 g/mol-0.3 mol×2 g/mol=55.2 g。A.铁勺上镀铜B.验证温度对2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响C.粗铜的精炼D.中和反应反应热的测定A.用已知浓度的盐酸测定NaOH溶液浓度B.用pH试纸测定盐酸的pHC.比较Mg和Al的金属性强弱D.蒸干MgCl2溶液制取无水MgCl2实验现象结论A相同的铝片分别与同温同体积,且c(H+)=1 mol/L的盐酸、硫酸反应铝与盐酸反应产生气泡较快可能是Cl-对该反应起到促进作用B在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液并加热加热后红色加深证明盐类水解是吸热反应C将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振荡沉淀由白色变为红褐色Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度D向5 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中先滴加5滴0.1 mol/L NaCl溶液,再加5滴0.1 mol/L KI溶液白色沉淀变为黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)时间/s20406080100c(NO2)/(mol·L-1)0.120.200.260.300.30实验编号V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038弱酸CH3COOHH2CO3HClO电离常数1.8×10-5Ka1=4.4×10-7　Ka2=4.7×10-113.0×10-81.B2.A3.B4.A5.A6.B7.A8.D9.D10.D11.D12.C13.C14.C15.B