人教版 高中化学 必修四 化学反应原理 寒假复习题含答案.docx
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人教版高中化学必修四化学反应原理寒假复习题含答案
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人教版高中化学必修四化学反应原理寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH最接近于( )
A.5.6
B.7.0
C.8.4
D.13.0
2.已知在100℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100℃),水的离子积Kw=1.0×10-12。
下列说法中正确的是( )
A.0.05mol·L-1的H2SO4溶液,pH=1
B.0.001mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50mL,需要pH=11的NaOH溶液50mL
3.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液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( )
4.101kPa时,S(s)+O2(g)====SO2(g)ΔH=﹣297.23kJ•
。
据此分析,下列说法中不正确的是( )
A.S的燃烧热为297.23kJ•
B.S升华是吸热过程
C.形成1molSO2的化学键释放的总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量
D.S(g)+O2(g)====SO2(g)放出的热量小于297.23kJ
5.下列说法正确的是( )
A.Fe和Mg与0.1mol·L-1的盐酸反应,反应速率相同
B.0.1mol·L-1的盐酸与0.1mol·L-1H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应,反应速率相同
C.催化剂能降低分子活化时所需能量,使单位体积内活化分子百分数大大增加
D.100mL2mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
6.下列有关电解质的叙述正确的是( )
A.化合物都是电解质
B.电解质一定是化合物
C.SO3溶于水后,溶液能导电,所以SO3是电解质
D.NaCl固体不能导电,所以NaCl不是电解质
7.某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z,充分反应后X2的浓度为0.4mol·L-1,Y2的浓度为0.8mol·L-1,生成的Z的浓度为0.4mol·L-1,则该反应(Z用X、Y表示)是( )
A.X2+2Y2
2XY2
B.2X2+Y2
2X2Y
C.X2+3Y2
2XY3
D.3X2+Y2
2X3Y
8.相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:
①CH3COONa;②NaHSO4;③NaCl;④C6H5ONa。
按pH由大到小的顺序排列,正确的是( )
A.④>①>③>②
B.①>④>③>②
C.①>②>③>④
D.④>③>①>②
9.物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
10.在地壳内,深度每增加1km,压强大约增加25250~30300kPa,在这样的压强下,对固体物质的平衡会发生较大的影响。
如:
在地壳区域变质的高压条件下,有利于( )
A.钙长石生成
B.镁橄榄石生成
C.钙长石和镁橄榄石共存
D.(钙镁)石榴子石生成
二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(双选)在合成氨工业中,为增加氨的日产量,在实现此目的过程中与平衡移动无关的是( )
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用500℃左右的高温
D.采用20MPa~50MPa的压强
12.(双选)常温下,已知某水溶液中由水电离出c(H+)=10-14mol·L-1,溶液中可能含有:
①Fe2+ ②Cl- ③HCO
④Na+ ⑤NO
⑥Al3+,一定能大量共存的离子组合为( )
A.②④
B.①⑤
C.④⑤
D.③⑥
13.(双选)恒温下,容积均为2L的密闭容器M、N中,分别有以下两种起始投料建立的可逆反应3A(g)+2B(g)
2C(g)+xD(s)的化学平衡状态,相关数据如下:
M:
3molA、2molB;2min达平衡,生成D1.2mol,测得从反应开始到平衡C的速率为0.3mol·(L·min)-1。
N:
2molC、ymolD;达平衡时c(A)=0.6mol·L-1。
下列推断的结论中不正确的是( )
A.x=2
B.平衡时M中c(A)<0.6mol·L-1
C.y>0.8
D.M、N达到平衡时容器中各物质浓度相等
14.(双选)下列叙述正确的是( )
A.碳酸钙难溶于水,放入水中水溶液不导电,且碳酸钙960℃时分解不存在熔融状态导电的性质,故CaCO3是非电解质
B.SO2溶于水后得到水溶液导电,所以SO2是电解质
C.BaSO4在水中溶解度很小,但被溶解部分全部电离了,所以BaSO4是强电解质
D.H3PO4晶体在熔融状态下不导电,但溶于水后其水溶液导电,故H3PO4是电解质
第Ⅱ卷
三、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=﹣570kJ•
②2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)ΔH=+483.6kJ•
④2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=﹣220.8kJ•
⑤C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=﹣393.5kJ•
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填写序号)。
(2)H2的燃烧热为 。
(3)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
(4)CO的燃烧热的热化学方程式为 。
(5)H2O(l)===H2O(g)ΔH= 。
16.Ⅰ.已知,CO的毒性表现在CO与血红蛋白(Hb)结合成Hb·CO,使血红蛋白失去输送O2功能。
CO进入血液后有如下平衡:
CO+Hb·O2
O2+Hb·CO,已知在人体体温37℃下,该平衡常数为220。
试回答:
(1)煤气中毒病人,可以通过进入高压氧舱的方法来救治,请用化学平衡的原理加以说明:
________。
(2)抽烟时,进入肺部的空气中c(CO)=10-6mol·L-1,c(O2)=10-2mol·L-1,则c(Hb·CO)为c(Hb·O2)的________倍。
(3)已知当血液中c(Hb·CO)/c(Hb·O2)的比值大于0.02时,人的智力会很快受到损伤,为避免人的智力受到损伤,c(O2)与c(CO)的比值应大于_____。
Ⅱ.在某一温度条件下,Bodensteins研究了反应:
2HI(g)
H2(g)+I2(g),气体混合物中HI的物质的量浓度x(HI)(mol·L-1)与反应时间t的关系如下表:
(4)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为_________。
(5)上述反应,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)×x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为_________(以K和k正表示)。
若k正=0.002·min-1,第一次实验时,当t=20min,v正=___________。
17.某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。
为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
(1)酸浸后加入H2O2的目的是______,调pH的最适宜范围为______。
(2)调pH过程中加入的试剂最好是_________。
A.NaOHB.CuOC.NH3·H2OD.Cu2(OH)2CO3
(3)煮沸CuSO4溶液的原因是______。
向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式________________。
(4)过滤后的沉淀表面通常附着有一些杂质离子,为得到纯净产物,需要进行洗涤,确定沉淀洗涤干净的操作及现象是_________________。
(5)称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol﹒L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol﹒L-1的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液25.00mL。
有关的化学反应为Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-,Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+。
计算该CuCl样品的质量分数_______________。
18. 下图是一个用铂丝作电极电解稀MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红色指示剂,此时溶液呈红色。
(指示剂的pH变色范围:
6.8~8.0,酸性—红色,碱性—黄色)
回答下列问题:
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是______________(填编号)。
①A极附近溶液由红变黄 ②B极附近溶液由红变黄 ③A极附近溶液不变色 ④B极附近溶液不变色
(2)写出A极发生的电极反应式:
______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出B极发生的电极反应式:
______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】NaHCO3的溶液水解呈碱性,但盐类的水解比较微弱,因此0.1mol·L-1NaHCO3溶液的碱性不会太强。
2.【答案】A
【解析】水的离子积Kw=1.0×10-12。
c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,pH=6呈中性。
0.05mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)=0.10mol·L-1,pH=1,A正确。
0.001mol·L-1的NaOH溶液,c(H+)=
=
mol·L-1=10-9mol·L-1,pH=9,B错误。
0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,正好中和,溶液为中性,虽然混合溶液的pH为6,但此温度下为中性溶液,C错误。
水的离子积Kw=1.0×10-12,pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=0.1mol·L-1;完全中和pH=3的H2SO4溶液50mL,n(OH-)=n(H+)相等,0.05L×10-3mol·L-1=V×10-1mol·L-1,V=0.5mL,即需要pH=11的NaOH溶液0.5mL,D错误。
3.【答案】C
【解析】起始时pH相同,随反应的进行,溶液①中只存在H+,而溶液②既存在H+又存在分子,进行后分子再电离,H+得到补充,产生H2的速率快,斜率大,排除BD;相同pH时,②中酸的浓度大,相同条件下生成氢气的体积也大,排除A,C正确。
4.【答案】D
【解析】SO2为稳定氧化物,S的燃烧热为297.23kJ•
,故A正确;相同质量的同种物质,气态时具有的能量大于固态,S升华是从固态转化为气态是吸热过程,故B正确;该反应为放热反应,则形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量,故C正确;气态硫具有能量大于固态硫具有能量,产物相同,则气态硫反应放出的热量大于固态硫反应,故大于297.23kJ,故D错误。
故选D。
5.【答案】C
【解析】化学反应速率由反应物本身性质决定,Fe、Mg性质不同,反应速率不同,A项错误;反应实质是大理石与H+反应,盐酸中c(H+)=0.1mol·L-1,硫酸中c(H+)=0.2mol·L-1,所以反应速率不同,B项错误;催化剂能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数增加,C项正确;反应实质是Zn+2H+===Zn2++H2↑,加入NaCl溶液,c(H+)减小,反应速率减小,D项错误。
6.【答案】B
【解析】单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质;电解质依靠在水中或熔融状态下直接电离出的离子导电,酸、碱、盐、金属氧化物属于电解质,酸只在水中能电离,碱和盐既可在水中又可在熔融状态下电离,金属氧化物只在熔融状态下电离。
SO3+H2O===H2SO4,H2SO4===2H++
,H2SO4是电解质而SO3是非电解质,C错误;NaCl在水溶液中或熔融状态下均能导电,是电解质,D错误。
化合物不一定是电解质,如SO3是非电解质,但电解质一定是化合物,A错误,B正确。
7.【答案】D
【解析】浓度的变化量之比等于化学方程式的计量数之比。
根据题意可知,X2、Y2、Z浓度变化分别为0.6mol·L-1、0.2mol·L-1和0.4mol·L-1,则它们的化学计量数之比为3∶1∶2,再由原子守恒推Z为X3Y,D项正确。
8.【答案】A
【解析】本题考查了电解质的电离和水解的规律。
②NaHSO4不水解但可以电离出H+,溶液呈酸性;③NaCl溶液呈中性;①CH3COONa和④C6H5ONa水解呈碱性,根据“越弱越水解”的规律,C6H5ONa溶液的碱性强于CH3COONa溶液的碱性。
9.【答案】C
【解析】多种对象的pH比较,可以按溶液酸碱性分组比较,一般浓度相同的酸性溶液,电离酸性较水解酸性强,碱性溶液类似。
Na2CO3和NaHCO3属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性,NaCl属于强酸强碱盐,溶液呈中性;NH4Cl弱碱强酸盐,溶液呈酸性,A和B不符合题意。
(NH4)2SO4、NH4Cl溶液因
水解而呈酸性,(NH4)2SO4中的
浓度大于NH4Cl溶液,酸性强,pH小;NaNO3溶液呈中性;Na2S溶液因S2-水解而呈碱性,C符合题意、D不符合题意。
10.【答案】D
【解析】将各物质看作气体,增大压强,在地壳区域高压条件下平衡将向着化学计量数小的方向移动,即有利于生成(钙镁)石榴子石,D正确。
11.【答案】BC
【解析】将氨分离出来,降低生成物的浓度,平衡正向移动,从而提高氨的产量,A项不符合题意;催化剂能同等倍数地增加正、逆反应速率,缩短反应达到平衡所需要的时间,但平衡不发生移动,B项符合题意;采用高温,平衡向左移动,抑制了氨的合成,采用500℃左右的高温,是因为此温度下催化剂活性最高,C项符合题意;采用高压,有利于氨的生产,与平衡移动有关,D项不符合题意。
12.【答案】AC
【解析】水电离产生的c(H+)=1×10-14mol·L-1<1×10-7mol·L-1,水的电离被抑制,可能是酸的溶液(有大量H+),也可能是碱的溶液(有大量OH-)。
如果溶液中含有大量H+,则溶液中不能存在③,且①⑤离子不能同时共存,B错误;如果溶液中含有大量OH-,则溶液中不能大量存在①③⑥,D错误。
13.【答案】BC
【解析】M容器达到平衡时n(C)=0.3mol·L-1·min-1×2min×2L=1.2mol,n(D)=1.2mol,2∶x=1.2mol∶1.2mol,x=2,A项正确;Δc(C)=0.3mol·L-1·min-1×2min=0.6mol·L-1,Δc(A)=
Δc(C)=
×0.6mol·L-1=0.9mol·L-1,平衡时c(A)=1.5mol·L-1-0.9mol·L-1=0.6mol·L-1,B项错误。
气体分子数不等的可逆反应,在恒温恒容时,只有投料对应相等,才能形成什么量都对应相等的全等效平衡;当投料对应成比例时,什么都不相等,也不对应成比例。
M状态3molA和2molB按化学计量数转化得到2molC、2molD,二种平衡状态完全相同,又因D属于固体,故y≥2时可满足要求,C项错误;M、N达到平衡相同,容器中各物质浓度相等,D项正确。
14.【答案】CD
【解析】碳酸钙、BaSO4难溶于水,但溶解的部分完全电离,是强电解质,A项错误、C项正确;SO2+H2O
H2SO3,H2SO3
H++
,使溶液导电,H2SO3是弱电解质,SO2是非电解质,B项错误;H3PO4是弱酸,溶于水后可部分电离,为弱电解质,D项正确。
15.【答案】
(1)①③④
(2)285kJ•
(或ΔH=﹣285kJ•
)
(3)1425kJ (4)CO(g)+
O2(g)===CO2(g)ΔH=﹣283.1kJ•
(5)+43.2kJ•
【解析】
(1)放热反应的Δ<0,则①③④属于放热反应,故答案为①③④。
(2)1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为燃烧热,由①可知燃烧热为285kJ•
(或ΔH=﹣285kJ•
)。
(3)10gH2为5mol,由燃烧热为285kJ•
可知放出的热量为5mol×285kJ•
=
1425kJ。
(4)利用盖斯定律,将④﹣③×
可得CO的燃烧热的热化学方程式为CO(g)+
O2(g)====CO2(g)ΔH=﹣283.1kJ•
。
(5)利用盖斯定理,将(①+②)×(﹣1)可得H2O(l)===H2O(g)ΔH=+43.2kJ•
。
16.【答案】
(1)在高压氧舱中,煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后,CO+Hb·O2
O2+Hb·CO,平衡向左移,使Hb·CO转化成Hb·O2,恢复血红蛋白的输氧功能
(2)0.022(3)11000(4)K=0.1082/0.7842(5)
1.62×10-3
【解析】
(1)在高压氧舱中,煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后,CO+Hb·O2
O2+Hb·CO,平衡向左移,使Hb·CO转化成Hb·O2,恢复血红蛋白的输氧功能;
(2)将c(CO)、c(CO2)代入平衡常数表达式,K=c(O2)×c(Hb·CO)/c(CO)×c(Hb·O2)=104×c(Hb·CO)×/c(Hb·O2)=220,解得c(Hb·CO)/c(Hb·O2)=0.022;(3)根据化学平衡常数表达式:
K=c(O2)×c(Hb·CO)/c(CO)·c(Hb·O2)=220,c(Hb·CO)/c(Hb·O2)=0.02,c(O2)/c(CO)=11000,即大于11000时,人的智力受损失;(4)120min时达到平衡,根据第一次实验,c(HI)=0.784mol·L-1,c(H2)=c(I2)=(1-0.784)/2mol·L-1=0.108mol·L-1,K=c(H2)×c(I2)/c2(HI)=0.1082/0.7842;(5)达到平衡,v正=v逆,k正x2(HI)=k逆x(H2)×x(I2),k逆=k正×x2(HI)/x(H2)×x(I2)=k正/K;将x(HI)=0.9,k正=0.002,代入公式,v正=1.62×10-3。
17.【答案】
(1)将Fe2+氧化为Fe3+,便于调整pH使其与Cu2+分离
(2)BD
(3)除净溶液中的H2O2,避免影响下一步CuCl的生成
2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O===2CuCl↓+Na2SO4+H2SO4
(4)取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,未洗涤干净,反之洗涤干净
(5)99.50%
【解析】
(1)电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物,酸浸后主要是溶解铜、铁等金属化合物,双氧水有强氧化性,能氧化具有还原性的物质,Fe2+具有还原性,酸浸后加入H2O2,Fe2+能被双氧水氧化为铁离子,便于调整pH值与Cu2+分离;当溶液的pH值4.4时,铜离子开始出现沉淀,当溶液的pH值为3.2时,Fe3+沉淀完全,铜离子未产生沉淀,调节溶液的pH,保证铜离子不能形成沉淀,同时Fe3+完全沉淀,因此pH的最佳调控范围是3.2~4.4。
(2)调整pH步骤中加入的试剂最好是加入某种物质除去溶液中的酸且不引进新的杂质,所以要加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3,答案选BD。
(3)过氧化氢性质比较稳定,若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气,将溶液中过量的H2O2除去可加热至沸避免影响下一步CuCl的生成,因为CuSO4中+2价的铜能把Na2SO3中+4价的硫氧化成+6价的硫,向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3时生成白色的CuCl沉淀,反应的化学方程式是2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O===2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4。
(4)沉淀表面有吸附的硫酸根离子,则检验是否洗涤干净的实验操作为取最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,未洗涤干净,反之洗涤干净。
(5)由滴定实验及化学反应方程式可知关系:
CuCl~Fe2+~Ce2-;n(Ce4+)=25.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2.5×10-3mol,所以n(CuCl)=2.5×10-3mol,则该样品CuCl的质量为2.5×10-3mol×99.5g·mol-1=0.24875g,因此CuCl样品的质量分数是[0.24875g÷0.2500g]×100%=99.5%。
18.【答案】
(1)①④
(2)2H++2e-===H2↑、Mg2++2OH-===Mg(OH)2
(3)4OH--4e-===2H2O+O2↑
(4)溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)
【解析】电解MgSO4溶液,阴极(A极)上H+放电生成H2,同时c(OH-)增大,生成Mg(OH)2,溶液变黄色;阳极(B极)上OH-放电生成O2,同时c(H+)增大,生成H2SO4,溶液仍保持红色;将电解液倒入烧杯内,则Mg(OH)2与H2SO4混合而导致沉淀溶解,且溶液恢复红色。
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