高中同步测试卷·人教化学选修4:高中同步测试卷(十五) word版含答案
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高中同步测试卷(十五)
模块测试B卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
2.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.吸热反应中,新化学键形成吸收能量;放热反应中,新化学键形成放出能量
B.等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
C.相同体积、浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸溶液分别与足量的NaOH稀溶液反应,前者放出的热量多
D.氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
3.升高温度,下列数据不一定增大的是( )
A.化学反应速率v B.弱电解质的电离平衡常数K
C.化学平衡常数K D.水的离子积常数Kw
4.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,后装入NaOH溶液进行滴定
C.用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,加入少量的蒸馏水再进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
5.对于一定条件下进行的化学反应:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),改变下列条件,可以提高反应物活化分子百分数的是( )
①增大压强 ②升高温度 ③加入催化剂 ④增大反应物浓度
A.①② B.②③
C.①②③ D.①②④
6.用酒精灯加热下列溶液,蒸干后灼烧,所得固体质量最大的是( )
A.20 mL 2 mol·L-1FeCl3溶液
B.40 mL 1 mol·L-1NaHCO3溶液
C.20 mL 1 mol·L-1Na2SO3溶液
D.40 mL 2 mol·L-1NH4HCO3溶液
7.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:H2O2H2O + O2 ΔH<0
D.反应物的总能量高于生成物的总能量
8.如图所示a、b都是惰性电极,通电一段时间后,a极附近溶液显红色。下列说法中正确的是( )
A.X是正极,Y是负极 B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的浓度逐渐减小 D.CuSO4溶液的pH减小
9.下列有关问题与盐的水解无关的是( )
A.NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
B.用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可制成泡沫灭火剂
C.常温下测得NaHSO4溶液的pH小于7
D.实验室盛放NaHCO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
10.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
11.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由Na+、Ba2+、Al3+、H+、OH-、Cl-、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:①0.1 mol/L甲溶液中c(H+)>0.1 mol/L;②将少量乙溶液分别滴入其他三种物质的溶液中时,均有白色沉淀生成;③向丙溶液中滴人AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列判断正确的是( )
A.甲溶液中含有SO B.乙溶液中含有SO
C.丙溶液显碱性 D.丁溶液显酸性
12.下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A.10 mL 0.1 mol·L-1氨水与10 mL 0.1 mol·L-1盐酸混合:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.10 mL 0.1 mol·L-1NH4Cl与5 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与5 mL 0.2 mol·L-1NaOH溶液混合:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.10 mL 0.5 mol·L-1CH3COONa溶液与6 mL 1 mol·L-1盐酸混合:c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
13.对于平衡体系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH<0,下列结论中不正确的是( )
A.若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,此时A的浓度为原来的2.1倍,则m+n B.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n
C.若m+n=p+q,则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B,达到新平衡时,气体的总物质的量等于2a mol
D.若温度不变时,压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定比原来的1/2要小
14.一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行
15.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是( )
A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C.铅蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 g
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
16.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(10分)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态环境产生很大的危害,必须进行处理。工业上,常用还原沉淀法处理。该法的工艺流程如下所示:
CrOCr2OCr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显________色;
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________;
a.Cr2O和CrO的浓度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的颜色不变
(3)25 ℃向纯水中加入CrCl3固体后,所得溶液呈酸性,其理由是______________________________________________________(用离子方程式回答);
(4)温度不变,向纯水中加入CrCl3固体,则水的离子积常数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),水的电离程度__________。
18.(13分)常温下,向25 mL 0.1 mol/L MOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L HA溶液,曲线如图所示(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)写出MOH在水溶液中的电离方程式:______________________________________。
(2)MOH与HA恰好完全反应时,溶液呈__________性(填“酸”“碱”或“中”),理由是(用离子方程式表示)________________________;此时,混合溶液中由水电离出的c(H+)______0.2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)。
(3)写出B点混合溶液中各离子浓度的大小关系:________________________________。
(4)D点时,溶液中c(A-)+c(HA)______2c(M+)(填“>”“<”或“=”);若此时测得混合溶液的pH=3,则c(HA)+c(H+)=________ mol/L(数字表达式,不必算出具体结果)。
19.(14分)配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________等。
(2)计算:需要NaOH固体的质量为______。
(3)称量:①称量过程中NaOH固体应放于小烧杯中并放在天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
②某学生先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量________(填“大于”或“小于”)右边。假定最终称得小烧杯的质量为______(填“32.6 g”或“32.61 g”),请在表格中用“↓”表示在托盘上放上砝码,“↑”表示从托盘上取下砝码的称量过程,并在下图中标尺上画出游码的位置(画“△”表示)。
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码过程)
标尺:
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是
________________________________________________________________________
____________________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流,洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了________________________。
(6)定容、摇匀。定容的操作是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
20.(15分)在10 L密闭容器中,A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系;在400 ℃时,不同时刻A、B、C的物质的量如图所示。
(1)0~4 min内,A的平均反应速率为____________________。
(2)该反应的化学方程式为_______________________________________________。
(3)4 min时,B与C物质的量浓度分别为__________________________________。
(4)一定温度下,在体积一定的密闭容器中充入A、B、C三种气态物质,下列不能判断反应已经达到化学平衡状态的是________(填序号)。
①A、B、C三种物质的物质的量相等
②混合气体的密度保持不变
③混合气体的压强保持不变
④容器内A、B、C三种物质共存
(5)保持400 ℃不变,若向5 L密闭容器中投入a mol A和2 mol B,达到平衡时上述反应的平衡常数K=________;达到平衡后,改变下列条件平衡常数不变的是____________(填序号)。
①压缩容器体积 ②使用催化剂 ③增加C的浓度 ④压强不变,向容器中充入稀有气体
参考答案与解析
1.[导学号75940281] 解析:选C。2H2O2H2↑+O2↑是吸热反应,说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。
2.[导学号75940282] 解析:选C。不论是吸热反应还是放热反应,形成新化学键都要释放能量,A项错误;B项中等质量的硫蒸气放出的热量多,B项错误;C项中CH3COOH是弱电解质,电离需要吸收能量,故相同条件下,CH3COOH与NaOH反应放出的热量少,C项正确;D项中燃烧热是指在101 kPa时1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,当H2为2 mol时,ΔH应为2×(-285.8 kJ/mol)。
3.[导学号75940283] 解析:选C。温度升高,化学反应速率一定增大。弱电解质的电离平衡常数、水的离子积常数和化学平衡常数都是温度的函数,弱电解质的电离、水的电离都是吸热的,所以温度升高,电离平衡常数、水的离子积常数均变大;而化学平衡常数则不一定,当正反应是放热反应时,温度升高,化学平衡常数变小,当正反应是吸热反应时,温度升高,化学平衡常数变大。
4.[导学号75940284] 解析:选C。A项未用标准盐酸润洗滴定管;B项锥形瓶不能用NaOH溶液润洗;C项不会引起实验误差;D项指示剂变色后,要等半分钟,若溶液红色不恢复,才表明达到滴定终点。
5.[导学号75940285] 解析:选B。活化分子比普通分子具有更高的能量,若想提高活化分子百分数,可采取的方法:一是升高温度,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而提高活化分子百分数;二是加入催化剂,降低反应所需活化能,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了反应物中活化分子百分数。
6.[导学号75940286] 解析:选A。A选项加热蒸干灼烧后得到0.02 mol Fe2O3,质量为3.2 g;B选项加热蒸干灼烧后得到0.02 mol Na2CO3,质量为2.12 g;C选项加热蒸干灼烧后得到0.02 mol Na2SO4,质量为2.84 g;D选项加热蒸干灼烧后固体完全分解为气体。
7.[导学号75940287] 解析:选D。催化剂对反应的热效应以及H2O2的平衡转化率没有影响,故A、B错误;由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故选D。
8.[导学号75940288] 解析:选B。根据题意,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,a极附近溶液呈红色,说明a极上有H2产生,电极反应式为2H++2e-===H2↑,即a为阴极,则Y为正极,X为负极,选项B正确,A错误;Pt为阴极,Cu为阳极,则该装置为Pt上镀Cu,C、D都错误。
9.[导学号75940289] 解析:选C。NaHSO4溶于水后电离出H+使溶液显酸性,与盐类水解无关,故选C。
10.[导学号75940290] 解析:选C。pH相同的一元弱酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度,所以加入足量锌粉最终产生氢气的量,一元弱酸多。反应过程中,未电离的弱酸分子继续电离,H+浓度比强酸大,反应速率弱酸大于强酸。
11.[导学号75940291] 解析:选A。0.1 mol/L甲溶液中c(H+)>0.1 moL/L,可以确定甲为硫酸;Al3+只能与Cl-组成氯化铝,剩余离子可能组成氢氧化钠、碳酸氢钡或氢氧化钡与碳酸氢钠,将少量乙溶液分别滴入其他三种物质的溶液中时,均有白色沉淀生成,可确定乙可能是碳酸氢钡或氢氧化钡。则丙为氯化铝,丁是氢氧化钠或碳酸氢钠。
12.[导学号75940292] 解析:选B。A项中氨水与盐酸混合后恰好反应生成氯化铵,所以溶液显酸性,A错。B项中NH4Cl与NaOH溶液混合后恰好反应生成NH3·H2O和NaCl,溶液显碱性,B正确。C项混合后溶液中溶质为CH3COONa,CH3COO-水解使c(Na+)>c(CH3COO-),C错。D项混合后溶质为CH3COOH、HCl、NaCl,溶液显酸性,D错。
13.[导学号75940293] 解析:选D。若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半(即增大压强),假设平衡不移动,A的浓度为原来的2倍,而实际A的浓度为原来的2.1倍,说明平衡逆向移动,则逆向反应是气体体积减小的反应,故m+n 14.[导学号75940294] 解析:选D。A.根据表格中数据,容器Ⅰ和容器Ⅲ中起始物质的量都是0.20 mol,温度在387 ℃时,达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.080 mol,而温度在207 ℃时,达到平衡时CH3OCH3的物质的量为0.090 mol,说明该反应的正反应为放热反应,A选项错误。
B.由于该反应是一个反应前后气体体积相等的反应,因此容器Ⅰ和容器Ⅱ的平衡为等效平衡,故CH3OH的体积分数一样大,B选项错误。
C.容器Ⅰ的温度高,反应速率快,达到平衡所用的时间短,C选项错误。
D.容器Ⅰ中的K==4,而此时的Qc=≈0.67,因此Qc
16.[导学号75940296] 解析:选D。根据电池总反应可以看出Cl2得电子,Ag失电子,所以在原电池中Cl2在正极上发生还原反应,Ag在负极上发生氧化反应。正极反应为Cl2+2e-===2Cl-,A项错误。因为电解质溶液为盐酸,所以负极上Ag失电子生成的Ag+随即与附近的Cl-反应,B项错误。用氯化钠代替盐酸后,电极反应不发生改变,C项错误。当电路中转移0.01 mol e-时,负极生成0.01 mol Ag+,由于Ag++Cl-===AgCl↓,所以消耗0.01 mol Cl-,由于电荷守恒,同时有0.01 mol H+通过阳离子交换膜转移至右侧,D项正确。
17.[导学号75940297] 解析:(1)pH=2说明溶液显酸性,平衡向正反应方向移动,Cr2O的浓度会增大,所以溶液显橙色;(2)在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时,该可逆反应就达到化学平衡状态,因此选项a不正确;在任何情况下Cr2O和CrO的反应速率之比总是满足1∶2,因此选项b也不正确;溶液颜色不再改变,这说明Cr2O和CrO的浓度不再发生改变,因此可以说明反应已经达到平衡状态,c正确。(3)CrCl3为强酸弱碱盐,Cr3+水解溶液呈酸性,其原因为Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+。(4)因为水的离子积常数只与温度有关,与电解质无关,所以不变;CrCl3水解可促进水的电离。
答案:(1)橙 (2)c
(3)Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+
(4)不变 增大
18.[导学号75940298] 解析:(1)由图像可知0.1 mol/L MOH溶液的pH=13,故MOH为强碱,溶于水时完全电离。
(2)中和25 mL 0.1 mol/L MOH溶液需要12.5 mL 0.2 mol/L HA溶液,由图像可知此时溶液pH>7,说明HA为弱酸,A-水解而使溶液显碱性。
(3)根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),又因为pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(M+)=c(A-),故离子浓度大小顺序为c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)。
(4)根据物料守恒,可得c(A-)+c(HA)=2c(M+),根据电荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),两式联立,可得c(H+)+c(HA)=c(OH-)+c(M+)=(0.05+10-11) mol/L。
答案:(1)MOH===M++OH-
(2)碱 A-+H2OHA+OH- >
(3)c(M+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
(4)= (0.05+10-11)
19.[导学号75940299] 解析:解答本题时需注意以下两点:
①在计算所需溶质的物质的量或质量时,要按容量瓶的容积进行计算。
②用容量瓶不能配制任意体积的溶液,只能按照实验室中现有规格的容量瓶进行配制。
(1)实验室中有500 mL(与480 mL最接近)的容量瓶,进行配制时应配制500 mL溶液,另外还缺少胶头滴管。
(2)m(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.5 L×40.0 g·mol-1=10.0 g。
(3)用托盘天平称量时,物品放在左盘,托盘天平精确到0.1 g。在称量时,取砝码的顺序为先大后小,然后移动游码。
答案:(1)胶头滴管 500 mL 容量瓶 (2)10.0 g
(3)①左盘 ②小于 32.6 g
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码过程)
↓↑
↓
↓↑
↓
↓↑
(4)搅拌,加速溶解
(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中
(6)向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切
20.[导学号75940300] 解析:(1)0~4 min内消耗A的物质的量为0.4 mol,根据反应速率概念可求出A的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)。(2)利用反应速率之比等于化学计量数之比,可得化学反应方程式为2A(g)+B(g)C(g)。(3)4 min时,B、C的物质的量浓度分别为0.14 mol/L、0.02 mol/L。(4)根据平衡状态判断,A、B、C三种物质的物质的量相等,不能确定其正、逆反应速率是否相等;容器体积固定,不论反应是否达到平衡,其密度均不变;反应后任何状态容器内A、B、C三者均共存。(5)保持400 ℃不变,若向5 L密闭容器中投入a mol A和2 mol B,达到平衡时平衡常数K不变,由题中图像知10 min时反应达到平衡,此时c(A)=0.16 mol/L、c(B)=0.12 mol/L、c(C)=0.04 mol/L,K=≈13.02。K是温度的函数,所以改变其他条件,K不变。
答案:(1)0.01 mol/(L·min)
(2)2A(g)+B(g)C(g)
(3)0.14 mol/L、0.02 mol/L
(4)①②④
(5)13.02 ①②③④
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