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高中化学人教版（2019）选择性必修1 综合检测卷
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1本册综合同步练习题，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高中化学选择性必修1（综合检测卷）
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.解释下列事实所用的方程式不合理的是( )。
A.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+2I2+2H2O
B.将充有NO2的玻璃球浸到热水中,气体颜色加深:2NO2(g)N2O4(g) ΔH>0
C.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−
D.以KOH溶液为电解质溶液,氢氧燃料电池的负极区pH减小:H2+2OH--2e-2H2O
2.我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程,其示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A.总反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O
B.催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C.在反应历程中,H—H键与CO键断裂吸收能量
D.反应过程中,催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能
3.下列热化学方程式中ΔH的数值表示物质燃烧热的是( )。
A.CH4(g)+32O2(g)2H2O(l)+CO(g) ΔH B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH
C.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH D.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH
4.已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=－566 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH是( )。
A.－386 kJ·mol-1 B.+386 kJ·mol-1
C.－746 kJ·mol-1 D.+746 kJ·mol-1
5.下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )。
A.改变外界条件不能改变化学反应的限度
B.当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到了反应限度
D.当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等
6.下列表述中正确的是( )。
A.任何能使熵值增大的过程都能自发进行
B.已知热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=－Q kJ·mol-1(Q>0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量
C.自发反应一定熵增大,非自发反应一定熵减小或不变
D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
7.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )。
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,化学反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,化学反应速率减小
D.汽车尾气中的NO与CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,化学反应速率减小
8.下列叙述正确的是( )。
A.某CH3COOH溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.常温下,1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8.0
D.常温下,若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
9.已知相同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解并电离出S2-的能力而言,FeS>H2S>CuS。则下列离子方程式错误的是( )。
A.Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2SCuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+Fe2++H2S↑
10.在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。现通过如图所示装置进行实验探究。下列说法正确的是( )。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
A.用图Ⅰ所示装置进行实验,为了更快、更清晰地观察到导管中液柱上升,可用酒精灯加热具支试管
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ所示装置的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究,Cl-由活性炭向铝箔表面迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-Cl2↑
D.图Ⅲ所示装置的总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
11.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.待加工铝制工件为阳极 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
12.下列过程中能量的转化与图示吻合的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.C与CO2(g)反应
C.酸碱中和反应 D.断开H2中的H—H键
13.已知热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
则H2的标准燃烧热为( )
A.241.8 kJ/mol B.483.6 kJ/mol
C.285.8 kJ/mol D.571.6 kJ/mol
14.能量通常包括热能、电能、光能、机械能、化学能等，下列有关能量转化关系的判断错误的是( )
A.甲烷燃烧：化学能转化为热能和光能
B.植物进行光合作用：太阳能转化为化学能
C.煤炭取暖：化学能转化为光能
D.风力发电：风能转化为机械能，机械能转化为电能
15.在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ/mol
B.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 451.52 kJ/mol
C.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ/mol
D.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 451.52 kJ/mol
16.一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
甲烷
891.0
乙烷
1 560.8
丙烷
2 221.5
正丁烷
2 878.0
异丁烷
2 869.6
2－甲基丁烷
3 531.3
下列表达正确的是( )
A.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1
B.稳定性：正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1
D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17.(12分)某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。
(1)实验用品有:量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,实验还缺少的玻璃仪器是 。
(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器? (填“能”或“否”),原因是 。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品
溶液温度
反应热
t1
t2
a
50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
20 ℃
23.3 ℃
ΔH
b
50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
20 ℃
23.5 ℃
已知:Q=cmΔt,反应后溶液的比热容c为4.18 J/(g·℃),各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算上表中ΔH= 。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
18.(10分)常温下,有下列五种溶液:
①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液、③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液、④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl的混合液、⑤0.1 mol·L-1 氨水。
(1)溶液①呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)在溶液④中, 的浓度为0.1 mol·L-1。
(3)常温下,测得溶液②的pH=7,则溶液中c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”,下同)c(NH4+),CH3COO-的水解程度 NH4+的水解程度。
19.(16分)如图是以铂为电极电解含一定CaCl2水溶液的装置。电解一段时间后,将CO2缓慢持续通入电解质溶液中。
(1)电解时,F极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 ;E极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 ,电解总反应式为 。
(2)通电后E极处溶液呈 色,原因是 。
(3)缓慢持续通入CO2发生的现象是 。
20.(14分)雾霾严重危害人类健康和生态环境,开发稳定高效的脱硫脱硝工艺技术是国内外研究的热点。研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如下图所示。
(1)NH4NO3溶液中的离子浓度由大到小顺序是 。
(2)①已知:SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
此反应可通过如下两步完成:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1;NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH2= 。
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5 min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3,则NO2的平衡转化率是 。
(3)SO2属于酸性氧化物,将其通入NaOH溶液中,得到NaHSO3溶液。
①NaHSO3溶液呈酸性,其原因是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因是 。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②写出Pt电极的电极反应式: 。
③写出NiO电极的电极反应式: 。
参考答案及解析：
一、选择题
1.B 解析:酸性环境下,氧气能够氧化碘离子生成碘单质,淀粉溶液遇碘单质变为蓝色,反应的离子方程式为4I-+O2+4H+2I2+2H2O,A项正确;将充有NO2的玻璃球浸到热水中,气体颜色加深,说明化学平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应,ΔH<0,B项错误;碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,所以可以用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−,使沉淀转化为CaCO3,然后用盐酸溶解CaCO3生成可溶性的CaCl2而除去,C项正确;以KOH溶液为电解质溶液,氢氧燃料电池的负极发生反应:H2-2e-+2OH-2H2O,由于不断消耗溶液中的OH-,因此负极区c(OH-)减小,溶液的pH减小,D项正确。
2.B 解析:由题图可知CO2和H2转化为产品CH4,还生成水,总反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O,A项正确;催化剂对平衡移动无影响,则使用催化剂时转化率不变,B项错误;化学变化中有化学键的断裂和生成,则反应历程中,H—H键与CO键断裂吸收能量,C项正确;催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能,则该过程中催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能,D项正确。
3.C 解析:在25 ℃和101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量是该物质的燃烧热。A项中CO(g)不是指定产物,指定产物是CO2(g);B项中HCl(g)不是指定产物;D项中CO(g)的物质的量是2 mol。因此只有C项正确。
4.C 解析:根据盖斯定律,①－②得:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=－566 kJ·mol-1－(+180 kJ·mol-1)=－746 kJ·mol-1。
5.B 解析:化学反应限度即化学平衡。改变外界条件可以引起化学平衡的移动,即改变反应的限度,A项错误,B项正确;对于反应前后气体体积不变的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强不随反应进行的程度而改变,C项错误;达到化学平衡时,反应物与生成物浓度不一定相等,D项错误。
6.D 解析:熵变或焓变均不能单独作为反应能否自发进行的判据,A、C两项均错误;SO2与O2的反应为可逆反应,2 mol SO2与1 mol O2不可能完全反应生成2 mol SO3,故放出的热量应小于Q kJ,B项错误。
7.D 解析:A项,改用98%的浓硫酸,铁发生钝化,不产生氢气;B项,加入氯化钠溶液使盐酸变稀,c(H+)减小,化学反应速率减小;C项,升高温度,放热反应和吸热反应的速率都增大;D项,减小压强,有气体参加的化学反应的速率减小。
8.D 解析:A项,加水稀释,CH3COOH虽进一步电离,但pH仍增大,所以a7。C项,1.0×10-8 mol·L-1的盐酸pH应接近7。
9.C 解析：就溶解度而言,反应向着生成溶解度更小的物质的方向进行;就电离而言,反应向着生成难电离的物质的方向进行。
10.D 解析:具支试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,A项错误;铁作负极,B项错误;铝箔表面发生电极反应Al-3e-Al3+,C项错误。
11.C 解析:该电解池阳极发生的电极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,铝化合价升高失电子,所以待加工铝制工件应为阳极,A项正确;阴极发生的电极反应为2H++2e-H2↑,阴极可选用不锈钢网作电极,B项正确,C项错误;电解质溶液中的阴离子向阳极移动,D项正确。
12.C 解析：由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，A错误；C与CO2(g)共热生成一氧化碳的反应为吸热反应，B错误；断开H2中的H—H键是一个吸热过程，D错误。
13.C
14.C 解析：煤炭取暖的过程中大部分的化学能转化为热能，C错误。
15.B 解析：对于ΔH的正负号的规定记忆不清，误认为放热反应的ΔH为“＋x kJ/mol”而错选D。由于在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，根据CH3OH的相对分子质量为32，可求得1 mol CH3OH燃烧放出的热量为725.76 kJ。
16.A 解析：分析表中数据可得出规律：①烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1，A正确；稳定性：正丁烷<异丁烷，B错误；2 mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 121.6 kJ·mol－1，C错误；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。
二、非选择题
17.答案:(1)量筒、温度计 (2)否 金属易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3)①－56.8 kJ·mol-1 ②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1
(4)无 有
解析:(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还要用量筒量取液体体积,用温度计测量液体的温度。
(2)不可以,铜丝易导热,会增大热量散失。
(3)①由题意知:a中t2－t1=23.3 ℃－20 ℃=3.3 ℃。
b中t2－t1=23.5 ℃－20 ℃=3.5 ℃ 故Δt=3.3 ℃+3.5 ℃2=3.4 ℃。
由Q=cmΔt=4.18 J/(g·℃)×100 g×3.4 ℃≈1.42 kJ,则ΔH=-Q0.025mol=-1.42 kJ0.025mol=-56.8 kJ·mol-1。
②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1。
(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。
18.答案:(1)酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ (2)Cl- (3)= =
解析:(1)NH4Cl溶液中存在NH4+的水解平衡,NH4++H2ONH3·H2O+H+,溶液呈酸性。
(2)根据元素质量守恒,溶液④中c(Cl-)=0.1 mol·L-1。
(3)由于CH3COO-水解生成OH-,NH4+水解生成H+,而溶液的pH=7,说明CH3COO-与NH4+的水解程度相同,溶液中两者浓度相同。
19.答案:(1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 还原 2H2O+2e-H2↑+2OH- CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2↑+Cl2↑
(2)红 E极上发生反应2H2O+2e-H2↑+2OH-,溶液呈碱性
(3)先出现白色沉淀,继续通CO2,沉淀又消失
解析:溶液中含有Ca2+、H+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,由于H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电:2Cl--2e-Cl2↑,电解后,溶液中OH-浓度增大,通入CO2后会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,沉淀又消失。
20.答案:(1)c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(2)①-41.8 kJ·mol-1 ②75% (3)①HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+;水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-;HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以溶液呈酸性 ②HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+,加CaCl2溶液后,Ca2++SO32−CaSO3↓,c(SO32−)减小,使电离平衡右移,c(H+)增大,pH降低 (4)①还原 ②O2+4e-2O2- ③2NO-4e-+2O2-2NO2
解析:(1)硝酸铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,离子浓度大小为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。(2)①Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1;Ⅱ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1,根据盖斯定律计算(Ⅰ-Ⅱ)×12得到NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1;②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5 min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3,设消耗NO2的物质的量为x mol,
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始量/mol 1 1 0 0
变化量/mol x x x x
平衡量/mol 1-x 1-x x x
由于NO2和NO的浓度之比为1∶3,反应容器的容积不变,所以n(NO2)∶n(NO)=1∶3,(1-x)∶x=1∶3,解得x=0.75,则NO2的平衡转化率=0.75mol1mol×100%=75%。
(3)①NaHSO3溶液呈酸性,其原因是HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+,电离使溶液显酸性;HSO3-在溶液中还存在水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,水解使溶液显碱性,由于HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以呈酸性;②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解,HSO3-SO32−+H+,溶液显示酸性,加入CaCl2溶液后,Ca2++SO32−CaSO3↓使电离平衡右移,c(H+)增大。
(4)根据题图可知O2在Pt电极上得电子变为O2-,发生还原反应,所以Pt电极的电极反应式为O2+4e-2O2-;NiO电极为负极,在负极上NO失去电子,与O2-结合形成NO2,所以NiO的电极反应式:2NO+2O2--4e-2NO2或NO+O2--2e-NO2。
高中化学选择性必修1（综合检测卷）
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.解释下列事实所用的方程式不合理的是( )。
A.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2+4H+2I2+2H2O
B.将充有NO2的玻璃球浸到热水中,气体颜色加深:2NO2(g)N2O4(g) ΔH>0
C.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−
D.以KOH溶液为电解质溶液,氢氧燃料电池的负极区pH减小:H2+2OH--2e-2H2O
2.我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2和H2转化为产品CH4的反应历程,其示意图如下:
下列说法不正确的是( )。
A.总反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O
B.催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C.在反应历程中,H—H键与CO键断裂吸收能量
D.反应过程中,催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能
3.下列热化学方程式中ΔH的数值表示物质燃烧热的是( )。
A.CH4(g)+32O2(g)2H2O(l)+CO(g) ΔH B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH
C.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH D.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH
4.已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=－566 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH是( )。
A.－386 kJ·mol-1 B.+386 kJ·mol-1
C.－746 kJ·mol-1 D.+746 kJ·mol-1
5.下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )。
A.改变外界条件不能改变化学反应的限度
B.当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C.当某反应体系中气体的压强不再改变时,该反应一定达到了反应限度
D.当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等
6.下列表述中正确的是( )。
A.任何能使熵值增大的过程都能自发进行
B.已知热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=－Q kJ·mol-1(Q>0),则将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量
C.自发反应一定熵增大,非自发反应一定熵减小或不变
D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
7.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )。
A.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可增大产生氢气的速率
B.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,化学反应速率不变
C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,化学反应速率减小
D.汽车尾气中的NO与CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,化学反应速率减小
8.下列叙述正确的是( )。
A.某CH3COOH溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.常温下,1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8.0
D.常温下,若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
9.已知相同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解并电离出S2-的能力而言,FeS>H2S>CuS。则下列离子方程式错误的是( )。
A.Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
B.Cu2++H2SCuS↓+2H+
C.Zn2++S2-+2H2OZn(OH)2↓+H2S↑
D.FeS+2H+Fe2++H2S↑
10.在日常生活中,我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多金属腐蚀现象。现通过如图所示装置进行实验探究。下列说法正确的是( )。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
A.用图Ⅰ所示装置进行实验,为了更快、更清晰地观察到导管中液柱上升,可用酒精灯加热具支试管
B.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图,图Ⅱ所示装置的正极材料是铁
C.铝制品表面出现白斑的原理可以通过图Ⅲ所示装置进行探究,Cl-由活性炭向铝箔表面迁移,并发生电极反应:2Cl--2e-Cl2↑
D.图Ⅲ所示装置的总反应为4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3,生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
11.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.待加工铝制工件为阳极 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
12.下列过程中能量的转化与图示吻合的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.C与CO2(g)反应
C.酸碱中和反应 D.断开H2中的H—H键
13.已知热化学方程式：
①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
则H2的标准燃烧热为( )
A.241.8 kJ/mol B.483.6 kJ/mol
C.285.8 kJ/mol D.571.6 kJ/mol
14.能量通常包括热能、电能、光能、机械能、化学能等，下列有关能量转化关系的判断错误的是( )
A.甲烷燃烧：化学能转化为热能和光能
B.植物进行光合作用：太阳能转化为化学能
C.煤炭取暖：化学能转化为光能
D.风力发电：风能转化为机械能，机械能转化为电能
15.在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A.CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ/mol
B.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 451.52 kJ/mol
C.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.76 kJ/mol
D.2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 451.52 kJ/mol
16.一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
甲烷
891.0
乙烷
1 560.8
丙烷
2 221.5
正丁烷
2 878.0
异丁烷
2 869.6
2－甲基丁烷
3 531.3
下列表达正确的是( )
A.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1
B.稳定性：正丁烷>异丁烷
C.乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8 kJ·mol－1
D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17.(12分)某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。
(1)实验用品有:量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,实验还缺少的玻璃仪器是 。
(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器? (填“能”或“否”),原因是 。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品
溶液温度
反应热
t1
t2
a
50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
20 ℃
23.3 ℃
ΔH
b
50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液
20 ℃
23.5 ℃
已知:Q=cmΔt,反应后溶液的比热容c为4.18 J/(g·℃),各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算上表中ΔH= 。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
18.(10分)常温下,有下列五种溶液:
①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液、③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液、④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl的混合液、⑤0.1 mol·L-1 氨水。
(1)溶液①呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)在溶液④中, 的浓度为0.1 mol·L-1。
(3)常温下,测得溶液②的pH=7,则溶液中c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”,下同)c(NH4+),CH3COO-的水解程度 NH4+的水解程度。
19.(16分)如图是以铂为电极电解含一定CaCl2水溶液的装置。电解一段时间后,将CO2缓慢持续通入电解质溶液中。
(1)电解时,F极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 ;E极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 ,电解总反应式为 。
(2)通电后E极处溶液呈 色,原因是 。
(3)缓慢持续通入CO2发生的现象是 。
20.(14分)雾霾严重危害人类健康和生态环境,开发稳定高效的脱硫脱硝工艺技术是国内外研究的热点。研究表明,氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,其转化关系如下图所示。
(1)NH4NO3溶液中的离子浓度由大到小顺序是 。
(2)①已知:SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
此反应可通过如下两步完成:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1;NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH2= 。
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5 min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3,则NO2的平衡转化率是 。
(3)SO2属于酸性氧化物,将其通入NaOH溶液中,得到NaHSO3溶液。
①NaHSO3溶液呈酸性,其原因是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因是 。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②写出Pt电极的电极反应式: 。
③写出NiO电极的电极反应式: 。
参考答案及解析：
一、选择题
1.B 解析:酸性环境下,氧气能够氧化碘离子生成碘单质,淀粉溶液遇碘单质变为蓝色,反应的离子方程式为4I-+O2+4H+2I2+2H2O,A项正确;将充有NO2的玻璃球浸到热水中,气体颜色加深,说明化学平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应,ΔH<0,B项错误;碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,所以可以用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙:CO32−+CaSO4CaCO3+SO42−,使沉淀转化为CaCO3,然后用盐酸溶解CaCO3生成可溶性的CaCl2而除去,C项正确;以KOH溶液为电解质溶液,氢氧燃料电池的负极发生反应:H2-2e-+2OH-2H2O,由于不断消耗溶液中的OH-,因此负极区c(OH-)减小,溶液的pH减小,D项正确。
2.B 解析:由题图可知CO2和H2转化为产品CH4,还生成水,总反应方程式为CO2+4H2CH4+2H2O,A项正确;催化剂对平衡移动无影响,则使用催化剂时转化率不变,B项错误;化学变化中有化学键的断裂和生成,则反应历程中,H—H键与CO键断裂吸收能量,C项正确;催化剂改变反应的途径、降低反应的活化能,则该过程中催化剂参与反应,改变反应路径,降低反应的活化能,D项正确。
3.C 解析:在25 ℃和101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量是该物质的燃烧热。A项中CO(g)不是指定产物,指定产物是CO2(g);B项中HCl(g)不是指定产物;D项中CO(g)的物质的量是2 mol。因此只有C项正确。
4.C 解析:根据盖斯定律,①－②得:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=－566 kJ·mol-1－(+180 kJ·mol-1)=－746 kJ·mol-1。
5.B 解析:化学反应限度即化学平衡。改变外界条件可以引起化学平衡的移动,即改变反应的限度,A项错误,B项正确;对于反应前后气体体积不变的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强不随反应进行的程度而改变,C项错误;达到化学平衡时,反应物与生成物浓度不一定相等,D项错误。
6.D 解析:熵变或焓变均不能单独作为反应能否自发进行的判据,A、C两项均错误;SO2与O2的反应为可逆反应,2 mol SO2与1 mol O2不可能完全反应生成2 mol SO3,故放出的热量应小于Q kJ,B项错误。
7.D 解析:A项,改用98%的浓硫酸,铁发生钝化,不产生氢气;B项,加入氯化钠溶液使盐酸变稀,c(H+)减小,化学反应速率减小;C项,升高温度,放热反应和吸热反应的速率都增大;D项,减小压强,有气体参加的化学反应的速率减小。
8.D 解析:A项,加水稀释,CH3COOH虽进一步电离,但pH仍增大,所以a
9.C 解析：就溶解度而言,反应向着生成溶解度更小的物质的方向进行;就电离而言,反应向着生成难电离的物质的方向进行。
10.D 解析:具支试管内气体受热压强增大,不能更快更清晰地观察到液柱上升,A项错误;铁作负极,B项错误;铝箔表面发生电极反应Al-3e-Al3+,C项错误。
11.C 解析:该电解池阳极发生的电极反应为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+,铝化合价升高失电子,所以待加工铝制工件应为阳极,A项正确;阴极发生的电极反应为2H++2e-H2↑,阴极可选用不锈钢网作电极,B项正确,C项错误;电解质溶液中的阴离子向阳极移动,D项正确。
12.C 解析：由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，A错误；C与CO2(g)共热生成一氧化碳的反应为吸热反应，B错误；断开H2中的H—H键是一个吸热过程，D错误。
13.C
14.C 解析：煤炭取暖的过程中大部分的化学能转化为热能，C错误。
15.B 解析：对于ΔH的正负号的规定记忆不清，误认为放热反应的ΔH为“＋x kJ/mol”而错选D。由于在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，根据CH3OH的相对分子质量为32，可求得1 mol CH3OH燃烧放出的热量为725.76 kJ。
16.A 解析：分析表中数据可得出规律：①烷烃中，碳原子数越多，燃烧热数值越大，碳原子数相同时，支链越多，燃烧热数值越低。综合表中数据可知正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJ·mol－1，A正确；稳定性：正丁烷<异丁烷，B错误；2 mol乙烷燃烧的热化学方程式应为2C2H6(g)＋7O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－3 121.6 kJ·mol－1，C错误；相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。
二、非选择题
17.答案:(1)量筒、温度计 (2)否 金属易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3)①－56.8 kJ·mol-1 ②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1
(4)无 有
解析:(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还要用量筒量取液体体积,用温度计测量液体的温度。
(2)不可以,铜丝易导热,会增大热量散失。
(3)①由题意知:a中t2－t1=23.3 ℃－20 ℃=3.3 ℃。
b中t2－t1=23.5 ℃－20 ℃=3.5 ℃ 故Δt=3.3 ℃+3.5 ℃2=3.4 ℃。
由Q=cmΔt=4.18 J/(g·℃)×100 g×3.4 ℃≈1.42 kJ,则ΔH=-Q0.025mol=-1.42 kJ0.025mol=-56.8 kJ·mol-1。
②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1。
(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。
18.答案:(1)酸 NH4++H2ONH3·H2O+H+ (2)Cl- (3)= =
解析:(1)NH4Cl溶液中存在NH4+的水解平衡,NH4++H2ONH3·H2O+H+,溶液呈酸性。
(2)根据元素质量守恒,溶液④中c(Cl-)=0.1 mol·L-1。
(3)由于CH3COO-水解生成OH-,NH4+水解生成H+,而溶液的pH=7,说明CH3COO-与NH4+的水解程度相同,溶液中两者浓度相同。
19.答案:(1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 还原 2H2O+2e-H2↑+2OH- CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2↑+Cl2↑
(2)红 E极上发生反应2H2O+2e-H2↑+2OH-,溶液呈碱性
(3)先出现白色沉淀,继续通CO2,沉淀又消失
解析:溶液中含有Ca2+、H+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,由于H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电:2Cl--2e-Cl2↑,电解后,溶液中OH-浓度增大,通入CO2后会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,沉淀又消失。
20.答案:(1)c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(2)①-41.8 kJ·mol-1 ②75% (3)①HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+;水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-;HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以溶液呈酸性 ②HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+,加CaCl2溶液后,Ca2++SO32−CaSO3↓,c(SO32−)减小,使电离平衡右移,c(H+)增大,pH降低 (4)①还原 ②O2+4e-2O2- ③2NO-4e-+2O2-2NO2
解析:(1)硝酸铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性,离子浓度大小为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。(2)①Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1;Ⅱ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1,根据盖斯定律计算(Ⅰ-Ⅱ)×12得到NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1;②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5 min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3,设消耗NO2的物质的量为x mol,
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)
起始量/mol 1 1 0 0
变化量/mol x x x x
平衡量/mol 1-x 1-x x x
由于NO2和NO的浓度之比为1∶3,反应容器的容积不变,所以n(NO2)∶n(NO)=1∶3,(1-x)∶x=1∶3,解得x=0.75,则NO2的平衡转化率=0.75mol1mol×100%=75%。
(3)①NaHSO3溶液呈酸性,其原因是HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-SO32−+H+,电离使溶液显酸性;HSO3-在溶液中还存在水解平衡:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,水解使溶液显碱性,由于HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以呈酸性;②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解,HSO3-SO32−+H+,溶液显示酸性,加入CaCl2溶液后,Ca2++SO32−CaSO3↓使电离平衡右移,c(H+)增大。
(4)根据题图可知O2在Pt电极上得电子变为O2-,发生还原反应,所以Pt电极的电极反应式为O2+4e-2O2-;NiO电极为负极,在负极上NO失去电子,与O2-结合形成NO2,所以NiO的电极反应式:2NO+2O2--4e-2NO2或NO+O2--2e-NO2。
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