高中化学选四模拟好题Word下载.docx

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c2（OH-），所以有：

c2（OH-）=Ksp/c（Cu2＋）=1×

10-18（mol·

L-1）2，故c（OH-）=1×

10-9mol·

L-1，pH=5.

（4）纯碱水解显碱性；

加入Ba2-除去碳酸根离子的干扰，如果溶液仍显红色可以证明甲同学的观点正确，否则就是CO32-水解的缘故，即乙同学的观点正确。

【考点定位】电解质溶液

2．2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。

过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将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），下图表示该反应过程中能量（单位为kJ·

mol-1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________（填字母）。

A．△H＞0，△S＞0B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为lL的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应：

CH3OH（g）+H2O（g），经测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）＝ 

。

②该反应的平衡常数表达式K＝ 

。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 

（填字母）。

A．升高温度

B．将CH3OH（g）及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入lmolCO2和3molH2

（3）25℃，1.01×

105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：

___________________________________________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有_______________；

其正极的电极反应式是：

_____________________________________。

（1）C（2分）

（2）①0.075mol·

L-1·

min-1（2分，单位错漏扣1分）

② 

（2分）

③BD（2分，只有填写BD才可得分，其他填法均不能得分）

（3）CH3OH（l）+

O2＝CO2（g）+2H2O（l）△H＝－725.8kJ·

mol-1（3分，单位错漏扣1分）

（4）甲醇、氢氧化钠、水（漏写一个扣1分，漏写两个或错写均不得分）；

O2＋2H2O＋4e-＝4OH（各2分）

【解析】化学高考试题中的信息题常常和时事联系很紧密。

图像类试题一直在高考试题中保留，并且今后还会继续保留。

这类题型能够考查学生对图形图像的抽象、概括和分析能力，对图像数据的处理能力。

另处，预计今年电化学、化学平衡常数、反应热和熵变的判断将成为某些地区考题的热点，特别是第一届新课标高考的省区，故笔者在设计试题时安排了上述的内容。

本题集化学反应速率与化学平衡、反应热和电化学知识为一体，通过甲醇联系起来，可谓“一题多点”，这样设计有利于考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。

笔者对近年来的各省区高考试题分析，这样的题型很有可能是今后高考命题的一个方向。

本题难度适中，符合2010年高考考试大纲要求。

（1）通过图像可以看出，该反应是一个放热反应，因而△H＜0；

又由化学方程式CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）得，反应后气体分子的物质的量减小，故△S＜0，所以C项正确；

（2）①因容器的体积为lL，CO2的起始浓度为1.00mol/L，平衡浓度为0.25mol/L，反应时间为10min，所以CO2的平均反应速率v（CO2）＝0.075mol·

min-1；

①该反应的平衡常数表达式K＝ 

；

③由于该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，平衡会逆向移动，A项错误；

将CH3OH（g）及时液化抽出，相当于减小生成物的浓度，使平衡正向移动，B项正确；

催化剂只能影响反应速率，不能使平衡发生移动，C项错误；

再充入lmolCO2和3molH2相当于增大体系的压强，化学平衡向气体体积缩小的方向（即正向）移动，故D项正确。

（3）根据题意，16g液态甲醇，即0.5molCH3OH完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，可以计算出1molCH3OH完全燃烧应放出热量725.8kJ，故该反应的热化学方程式：

CH3OH（l）+

O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H＝－725.8kJ·

mol-1；

（4）作为电池的负极应是失去电子的物质，发生的是氧化反应；

正极处发生的是还原反应。

原料为氢氧化钠、甲醇、水和氧气，显然氧化的氧化性强，是得到电子的物质，甲醇是失去电子的物质，而氢氧化钠、水是电解质溶液。

所以在电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠和水。

正极为氧气得电子，发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-＝4OH。

3．乙醇脱水反应在不同温度条件下得到的产物组成不同。

下表是常压、某催化剂存在条件下，分别以等量乙醇在不同温度下进行脱水实验获得的数据，每次实验反应时间均相同。

已知：

乙醇和乙醚（CH3CH2OCH2CH3）的沸点分别为78.4℃和34.5℃。

（1）乙醇脱水制乙烯的反应是________（填“放热”、“吸热”）反应，若增大压强，平衡_____________（选填“正向”、“逆向”、“不”）移动；

（2）已知：

150℃时，1mol乙醇蒸汽脱水转变为1mol乙烯，反应热的数值为46KJ，写出该反应的热化学方程式____________________________________；

（3）写出乙醇脱水制乙醚的反应的平衡常数表达式________________。

当乙醇起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明（填字母）。

a．乙醇的转化率越高b．反应进行得越完全

c．达到平衡时乙醇的浓度越大d．化学反应速率越快

（4）根据表中数据分析，150℃时乙醇催化脱水制取的乙醚产量______（选填“大于”、“小于”、“等于”）125℃时；

为了又快又多地得到产品，乙醇制乙醚合适的反应温度区域是______。

（1）吸热（1分），逆向（1分）；

（2）C2H5OH（g）→C2H4（g）+H2O（g）–46KJ（1分）

（3）K＝

（1分），a、b；

（4）大于（1分），150~175℃（1分）。

【解析】本题以乙醇脱水反应在不同温度条件下反应为载体，考查学生对化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的移动、盖斯定律计算反应热等基本理论知识的掌握情况，以及应用相关知识解决实际问题的能力，具有一定的综合性。

本题将化学反应原理与化工工艺结合起来，考查了平衡常数、平衡移动、热化学方程式书写等知识。

根据得到的数据表，温度越高，平衡常数越大，说明该反应是吸热。

增大压强，平衡向气体物质的量减少的方向进行。

所以平衡向逆向移动。

平衡常数K值越大，说明该反应进行得越完全。

在起始浓度相同的情况下，达到平衡时乙醇的转化率越高，浓度越小。

虽然125℃时，产物乙醚含量为90.2%，但乙醇转化率只有20%。

当温度达到200℃时产物乙醚含量为12.1%，所以反应温度区域为150~175℃。

4．在100℃时，将0.40mol的二氧化氮气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应：

2NO2

N2O4。

每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间/s

20

40

60

80

n（NO2）/mol

0.40

n1

0.26

n3

n4

n（N2O4）/mol

0.00

0.05

n2

0.08

（1）在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为________mol/（L·

s）。

（2）若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是_________mol/L。

假设在80s时达到平衡，请在右图中画出该条

件下N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。

（3）上述

（2）达到平衡后四氧化二氮的转化率为_________，混合气体的平均摩尔质量为___________。

（4）达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32molHe气，并把容器体积扩大为4L，则平衡将（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”）。

（1）2.5×

10－3（2分）

（2）0.10（2分）如下图（3分）

（3）60%（3分）57.5g/mol（3分）（4）向左移动（2分）

（1）根据氮原子守恒，20s时NO2的物质的量为0.40mol－0.05mol×

2=0.30mol，NO2的反应速率为（0.4mol－0.3mol）÷

2L÷

20s=2.5×

10－3mol/（L·

（2）若在相同情况下最初向该容器充入四氧化二氮，要达到等效平衡，四氧化二氮的起始物质的量应该是0.20mol，其浓度为0.10mol/L。

图象可以将20s、40s、80s几个坐标点用平滑曲线连接。

（3）平衡时N2O4为0.08mol，故转化率为（0.2－0.08）mol÷

0.2mol×

100%=60%（也可以用浓度变化量计算）。

由氮原子守恒可知此时NO2为0.24mol，混合气体的平均摩尔质量为

=57.5g/mol。

（4）仅充入He气对平衡无影响。

但若把容器体积扩大为4L，则压强减小，平衡逆向移动。

5．能源问题是人类社会面临的重大课题。

甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（l）已知：

在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．70kJ。

请写出甲醇燃烧的热化学方程式。

（2）由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）.在其它

条件不变的情况下，实验测得温度对反应的影响如下图所示（注：

T1、T2均大于300℃）

①合成甲醇反应的△H0。

（填“>

”、“<

”或“=”）。

②平衡常数的表达式为:

．温度为T2时的平衡常数温度为T1时的平衡常数（填“>

”或“=”）

③在T1温度下，将1molCO2和1molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为α，则容器内的压强与起始压强的比值为。

（3）利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。

该装置中Pt极为极；

写出b极的电极反应式．

6．纳米级Cu2O粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备

（1）四种制取Cu2O的方法如下：

①火法还原。

用炭粉在高温条件下还原CuO；

②最新实验研究用肼（N2H4）还原新制Cu（OH）2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。

N2H4（l）+O2（g）

N2（g）+2H2O（l）△H=-akJ/mol

Cu（OH）2（s）

CuO（s）+H2O（l）△H=bkJ/mol

4CuO（s）

2Cu2O（s）+O2（g）△H=ckJ/mol

则该方法制备Cu2O的热化学方程式为。

③工业中主要采用电解法：

用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：

2Cu+H2O

Cu2O+H2↑，则阳极反应式为：

④还可采用Na2SO3还原CuSO4法：

将Na2SO3和CuSO4加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。

写出该反应的化学方程式：

Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用

（2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验

①一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10.0mol水蒸气，发生反应：

2H2O（g）

2H2（g）＋O2（g）△H＝＋484kJ·

mol－1

T1温度下不同时段产生O2的量见下表：

时间/min

n（O2）/mol

1.0

1.6

2.0

前20min的反应速率v（H2O）＝；

该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝；

若T2温度下K＝0.4，T1T2（填>

、<

、=）

②右图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为，t2时改变的条件可能为；

若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为；

③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。

下列叙述正确的是。

A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高

B．方法④制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高

C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有

D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度

【答案】Ⅰ、

（1）②4Cu（OH）2（s）+N2H4（l）

2Cu2O（s）+N2（g）+6H2O（l）△H=4b+c-akJ/mol（2分）

③2Cu+2OH-—2e-=Cu2O+H2O（2分）

④2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+3Na2SO4+2SO2↑（2分）

Ⅱ、

（2）①5.0×

10－2mol·

L－1·

min－1（1分）

（1分）>

（1分）

②逆向（1分）增大压强或增大

浓度（1分）

（2分）

③ACD（2分）

【解析】Ⅰ、

（1）②考查盖斯定律的应用。

根据已知反应可知，②×

4+③－①即得到4Cu（OH）2（s）+N2H4（l）

2Cu2O（s）+N2（g）+6H2O（l），所以反应热△H=（4b+c-a）kJ/mo。

③电解池中阳极失去电子，所以根据总反应式可知，阳极是铜失去电子，被氧化生成氧化亚铜，方程式为2Cu+2OH-—2e-=Cu2O+H2O。

④亚硫酸钠是还原剂，其氧化产物是硫酸钠。

硫酸铜是氧化产物，根据电子得失守恒可知，还原产物是氧化亚铜和SO2，所以方程式为2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+3Na2SO4+2SO2↑。

Ⅱ、

（2）①前20min生成氧气是1.0mol，所以消耗水蒸气是2.0mol，所以反应速率是

平衡常数是在可逆反应达到平衡时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以表达式为K＝

T1时平衡体系中氧气时2mol，氢气是4mol，水蒸气是6mol，因此平衡常数＝

T2温度下K＝0.4＜4/9，则平衡逆反应方向移动，由于正反应是吸热反应，所以温度是T1大于T2。

②t1时氢气的浓度减小，说明所以向逆反应方向移动。

T2时氢气的浓度增大，然后逐渐减小，说明改变的条件是增大压强或增大

浓度。

t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，由于氢气的浓度逐渐增大，说明改变的条件是升高温度，所以关系为

③根据图像可知，曲线4的反应速率最快，但催化剂不能改变平衡状态，即不能改变转化率，B是错误的，其余都是正确的，答案选ACD。

7．

（1）氨是氮循环中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）已知：

H－H键能为436KJ·

mol-1，N≡N键能为945KJ·

mol-1，N－H键能为391KJ·

mol-1。

写出合成氨反应的热化学方程式：

（2）可逆反应N2+3H2

2NH3在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是

①单位时问内生成nmo1N2的同时生成3nmolH2

②单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂

③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1：

3：

2

④常温下，混合气体的密度不再改变的状态

⑤常温下，混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

（3）恒温下，往一个2L的密闭容器中充入2.6molH2和1molN2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所：

5

10

15

25

30

C（NH3）/mol·

L-1

0.14

0.18

0.20

5min内，消耗N2的平均反应速率为；

此条件下该反应的化学平衡常数K=；

反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，化学平衡将向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。

（4）氨是氮肥工业的重要原料。

某化肥厂以天然石膏矿（主要成分CaSO4）为原料生产铵态氮肥（NH4）2SO4，（已知Ksp（CaSO4）=7.10×

10-5Ksp（CaCO3）=4.96×

10-9）其工艺流程如下：

请写出制备（NH4）2SO4的反应方程式：

；

并利用有关数据简述上述反应能发生的原因

（1）N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）；

△H＝－93KJ·

mol-1（2分）

（2）②⑤（选对1个1分，错选扣分，不出现负分，共2分）

（3）0.008mol·

min-1（1分）0.1（1分）逆反应（1分）

（4）CaSO4+（NH4）2CO3＝（NH4）2SO4+CaCO3↓（2分）

因为Ksp（CaSO4）=7.10×

10-5＞Ksp（CaCO3）=4.96×

10-9（1分）

（1）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，即436KJ·

mol-1×

3＋945KJ·

mol-1－391KJ·

6＝－93KJ·

mol-1，所以热化学方程式为N2（g）+3H2（g）

（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。

①中反应速率的方向是相同的，不正确。

②中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确。

平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，所以③不正确。

密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，④不正确。

混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以⑤可以说明。

答案选②⑤。

（3）5min时氨气的浓度是0.08mol/L，所以氨气的反应速率是0.08mol/L÷

5min＝0.016mol/（L·

min）。

因为速率之比是相应的化学计量数之比，所以氮气的反应速率是

0.008mol/（L·

平衡时氨气的浓度是0.20mol/L，则消耗氮气和氢气的浓度分别是0.1mol/L、0.3mol/L。

则平衡时氮气和氢气的浓度分别是0.5mol/L－0.1mol/L＝0.4mol/L、1.3mol/L－0.3mol/L＝1.0mol/L，所以平衡常数是

若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，则此时H2、N2和NH3的浓度分别为2.0mol/L、1.4mol/L、1.2mol/L，所以

＞0.1，所以平衡向逆反应方向移动。

（4）碳酸钙比硫酸钙的溶解度小，即Ksp（CaSO4）=7.10×

10-9，所以反应的方程式为CaSO4+（NH4）2CO3＝（NH4）2SO4+CaCO3↓。

8．能源短缺是人类社会面临的重大问题。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：

CO（g）＋2H2（g） 

CH3OH（g） 

ΔH1

反应II：

CO2（g）＋3H2（g）

CH3OH（g） 

+ 

H2O（g） 

ΔH2

①上述反应符合“原子经济”原则的是 

（填“I”或“Ⅱ”）。

②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中数据判断ΔH1 

0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）＝0.2mol／L，则CO的转化率为 

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

① 

该电池正极的电极反应为