人教版高中化学选修4练习：模块综合检测题（一） word版含答案

这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理本册综合巩固练习，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构，减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用，应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。下列说法不正确的是( )
A．风能、太阳能、生物能等属于可再生能源
B．推广可再生能源有利于经济可持续发展
C．上图是太阳光光伏电池原理图，图中A极为正极
D．光伏发电池能量转化方式是太阳能直接转变为电能
答案：C
2．(2015·上海卷)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＋1/2 O2 ΔH>0
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
答案：D
3．下列反应的离子方程式正确的是( )
A．硫化钠的水解反应：S2－＋H3O＋HS－＋H2O
B．用铜做阳极电解氯化铜溶液：Cu2＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up10(电解))Cu＋Cl2↑
C．在硫酸亚铁溶液中通入氧气： 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
D．泡沫灭火器工作时化学反应：2Al3＋＋3COeq \\al(2－,3)＋6H2O===Al(OH)3↓＋3CO2↑
答案：C
4．反应CO＋H2O(g) CO2＋H2在1 000 K达到平衡时，分别改变下列条件，K值发生变化的是( )
A．将反应温度升高至1 200 K
B．将压强减小至原来的一半
C．添加催化剂
D．增大水蒸气的浓度
答案：A
5．如图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1，ΔH2＝－395.4 kJ·ml－1，下列说法或表示式正确的是( )
A．石墨和金刚石的转化是物理变化
B．金刚石的稳定性强于石墨
C．1 ml石墨的总能量比1 ml金刚石的总能量大 1.9 kJ
D．C(s，石墨)===C(s，金刚石)，该反应的焓变(ΔH)为正值
答案：D
6．(2015·重庆卷)下列叙述正确的是( )
A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B．25 ℃时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH＝7
C．25 ℃时，0.1 ml·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D．0.1 ml AgCl和0.1 ml AgI混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Cl－)＝c(I－)
答案：C
7．一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，反应过程如图：下列说法正确的是( )
A．t1 min时正、逆反应速率相等
B．X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系
C．0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝eq \f(3,4) ml·L－1·min－1
D．10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.25 ml·L－1·min－1
答案：B
8．可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9 ml－2·L－2；
Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10 ml－2·L－2
下列推断正确的是( )
A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B．抢救钡离子中毒患者时，若没有硫酸钠，可以用碳酸钠溶液代替
C．若误饮c(Ba2＋)＝1.0×10－5 ml·L－1的溶液时，会引起钡离子中毒
D．可以用0.36 ml·L－1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
答案：D
9．自2016年1月1日起，无线电动工具中使用的镍镉电池将在欧盟全面退市。镍镉电池放电时的总反应为Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===2Ni(OH)2＋Cd(OH)2，下列说法正确的是( )
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为2NiO(OH)、负极为Cd
B．放电时，每通过2 ml电子，负极质量减轻112.4 g
C．放电时，电子从正极流向电源的负极
D．充电时，Cd极板应与外电源的正极相接
答案：A
10．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )
A．反应CH4＋H2Oeq \(=====,\s\up10(催化剂),\s\d8(△))3H2＋CO，每消耗1 ml CH4转移12 ml电子
B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O
C．电池工作时，COeq \\al(2－,3)向电极B移动
D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)
答案：D
11．酒精检测仪可帮助执法交警测试驾驶员饮酒的多少，其工作原理示意图如图所示。反应原理为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法正确的是( )
A．b为正极，电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
B．电解质溶液中的H＋移向a电极
C．若有0.4 ml电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
D．呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越小
答案：A
12．(2015·课标全国Ⅰ卷)浓度均为0.10 ml·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg eq \f(V,V0) 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH的电离程度：b点大于a点
C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等
D．当lg eq \f(V,V0)＝2时，若两溶液同时升高温度，则eq \f(c（M＋）,c（R＋）)增大
答案：D
13．在某温度下，将2 ml A和3 ml B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达平衡，已知各物质的平衡浓度的关系为c(A)a·c(B)＝c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下，将容器的体积扩大为原来的10倍，A 的转化率没有发生变化，则B的转化率为( )
A．60% B．40% C．24% D．4%
答案：B
14．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生偏转。下列有关说法正确的是( )
A．甲装置是电解池，乙装置是原电池
B．当甲中产生0.1 ml气体时，乙中析出固体的质量为6.4 g
C．实验一段时间后，甲烧杯中溶液的pH减小
D．将乙中的C电极换成铜电极，则乙装置可变成电镀装置
答案：B
15．(2015·四川卷)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(P分)＝气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A．550 ℃时，若充入惰性气体，v(正)、v(逆)均减小，平衡不移动
B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP＝24.0P总
答案：B
二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)
16．(10分)一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：
N2＋3H2O2NH3＋eq \f(3,2)O2。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：
请回答下列问题：
(1)50 ℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为________ml·h－1。
(2)该反应过程与能量关系可用下图表示，则反应的热化学方程式是___________________________________________________。
(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_________________________________________________________。
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2 ml N2和4 ml H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。则：
①该条件下的平衡常数为________。
②若向该容器中加入a ml N2、b ml H2、c ml NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。
解析：(4)①K＝eq \f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）)＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,10)))\s\up12(2),\f(1,10)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,10)))\s\up12(3))＝400。
②当加入2 ml N2和4 ml H2时，生成2 ml NH3，放出92.4 kJ的热量，而当加入a ml N2、b ml H2和c ml NH3时，平衡时NH3仍为2 ml，则生成的NH3为(2－c) ml，则放出的热量小于92.4 kJ。
答案：(1)1.5×10－6 (2)N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋eq \f(3,2)O2(g) ΔH＝＋765.2 kJ·ml－1 (3)升高温度 (4) ①400 ②<
17．(12分)(2015·福建卷)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)25 ℃，在0.10 ml·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2－)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH＝13时，溶液中的c(H2S)＋c(HS－)＝________ml·L－1。
②某溶液含0.020 ml·L－1Mn2＋、0.10 ml·L－1H2S，当溶液pH＝________时，Mn2＋开始沉淀[已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13]。
(2)25 ℃，两种酸的电离平衡常数如下表。
①HSOeq \\al(－,3)的电离平衡常数表达式K＝________。
②0. 10 ml·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________________________________________________。
解析：(1)①根据物料守恒：c(S2－)＋c(H2S)＋c(HS－)＝0.10 ml·L－1，故c(H2S)＋c(HS－)＝0.10 ml·L－1－c(S2－)＝0.10 ml·L－1－5.7×10－2ml·L－1＝0.043 ml·L－1。②要使Mn2＋沉淀，需要的c(S2－)最小值为c(S2－)＝eq \f(Ksp（MnS）,c（Mn2＋）)＝eq \f(2.8×10－13,0.020)＝1.4×10－11，再对照图象找出pH＝5。(2)①电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的系数次幂的乘积与弱电解质的平衡浓度的比值。②SOeq \\al(2－,3)发生水解，生成HSOeq \\al(－,3)和OH－，HSOeq \\al(－,3)再进一步水解生成H2SO3和OH－，故离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(SOeq \\al(2－,3))＞c(OH－)＞c(HSOeq \\al(－,3))＞c(H＋)。③根据电离平衡常数的大小可判断H2SO3的酸性强于碳酸，故反应可放出CO2气体，H2SO3＋HCOeq \\al(－,3)===HSOeq \\al(－,3)＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)①0.043 ②5 (2)①eq \f(c（H＋）·c（SOeq \\al(2－,3)）,c（HSOeq \\al(－,3)）)
②c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq \\al(－,3))>c(H＋)
③H2SO3＋HCOeq \\al(－,3)===HSOeq \\al(－,3)＋CO2↑＋H2O
18．(10分)实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·ml－1)的变化：
(1)为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 ml CO2和8 ml H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) ＝________。
②该反应的平衡常数表达式K＝________。
(2)830 ℃，反应的平衡常数K＝1，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有________(选填A、B、C、D)。
(3)830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 ml CO(g)和6 ml H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是________。
解析：根据反应方程式和图1可知，该反应为体积减小的放热反应。(1)由图2，v(CH3OH)＝eq \f(1.5 ml,2 L×10 min)＝0.075 ml·L－1·min－1，(2)经计算， B中Qc＞1，逆向移动，A、C、D中Qc＜1，正向移动。
答案：(1) ① 0.075 ml·L－1·min－1
②eq \f(c（CH3OH）·c（H2O）,c（CO2）·c3（H2）) (2)ACD (3)60%
19．(11分)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组用“碘氧化还原滴定法”进行测定，实验流程如下：
(1)碘标准液应选用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，加注标准液之前必须对滴定管进行________、洗涤、润洗。
(2)锥形瓶内的指示剂为________，判断达到滴定终点的依据是_________________________________________________________。
(3)下列操作会使测定结果偏大的有( )
A. 起始读数时平视，终点读数时俯视
B．未用标准液润洗滴定管
C．步骤①中用稀盐酸代替稀硫酸
(4)若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00 ml·L－1I2溶液V mL，则1 kg样品中含SO2的质量是________g(用含w、V的代数式表示)。
解析：(1)滴定管使用前必须进行验漏、洗涤、润洗等准备工作后才能使用，碘溶液具有氧化性，只能用酸式滴定管盛装。(2)碘遇淀粉变蓝，用碘水进行滴定时应选择淀粉作为指示剂，待测液变色后半分钟不变化方达到滴定终点。(3)起始读数时平视，终点读数时俯视，会使标准液体积偏小，最终结果偏小；未用标准液润洗滴定管，会把标准液稀释，消耗标准液体积偏大，最终结果偏大；步骤①中用盐酸代替硫酸，生成的SO2气体中混有少量HCl，因SO2用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性，因此混合气体中含有HCl，对实验结果无影响。(4)反应为H2O＋SOeq \\al(2－,3)＋I2===SOeq \\al(2－,4)＋2I－＋2H＋，根据硫原子守恒及化学方程式可得n(SO2)＝n(SOeq \\al(2－,3))＝n(I2)＝0.010 00 ml·L－1×V×10－3 L＝V×10－5 ml，因此1 kg样品中含SO2的质量为：eq \f(V×10－5 ml×64 g·ml－1,w g)×1 000 g＝eq \f(0.64V,w) g。
答案：(1)酸式 验漏(或查漏) (2)淀粉溶液 滴最后一滴时，溶液由无色变为浅蓝色，且半分钟不褪色
(3)B (4)eq \f(0.64V,w)
20．(12分)如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。
(1)打开K2，合并K1。B为________极，A的电极反应为___________________。最终可观察到的现象是________。涉及的化学反应方程式有________________________________。
(2)打开K1，合并K2。E为________极，F极的电极反应为__________________________________________________，
检验F极产生气体的方法是_____________________________。
(3)若往U型管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________，原因是____________________
_____________________________________________________。
解析：(1)打开K2，合并K1，装置为原电池，B为负极，A为正极，所发生的反应本质上是钢铁的吸氧腐蚀。
(2)打开K1，合并K2，装置为电解池，由于铁作阴极，所以该装置就是电解食盐水。
答案：(1)负 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 溶液中有红褐色沉淀生成 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)阴 2Cl－－2e－===Cl2↑ 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气 (3)AE 因为A极产生OH－，E极中H＋反应了，促进了水的电离，溶液中有OH－剩余，酚酞遇OH－变红，所以溶液变红
T/℃
30
40
50
生成NH3量/(10－6 ml)
4.8
5.9
6.0
电离平衡常数
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10－2
6.3×10－8
H2CO3
4.2×10－7
5.6×10－11
选项
A
B
C
D
n(CO2)
3
1
3
1
n(H2)
2
2
4
2
n(CH3OH)
1
2
3
0.5
n(H2O)
4
2
3
2