届高考化学一轮复习选修4模块综合检测作业文档格式.docx
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D
起始时加入2molY,10min时测得Y的物质的量为1.4mol,则反应消耗0.6molY,同时生成0.6molZ,故Z的物质的量浓度为
=0.3mol·
L-1,A错误。
反应生成2molZ时,放出akJ热量,则生成0.6molZ时放出0.3akJ热量,B错误。
反应消耗0.6molY,同时消耗0.3molX,则有v(X)=
=0.015mol·
L-1·
min-1,C错误。
恒容条件下,由于Y是固体,未达平衡时,反应中混合气体的总质量不断变化,则密度不断变化,当气体的密度不变时,说明该反应达到平衡状态,D正确。
3.[2019·
吉林省实验中学模拟]化学能与热能、电能等可以相互转化。
关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A.图甲所示的装置能将化学能转化为电能
B.图乙所示的反应为吸热反应
C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
D.造成化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
图甲中Zn和Cu通过导线连接插入稀硫酸中,缺少盐桥,不能形成原电池,故不能实现化学能转化为电能,A错误。
图乙中反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,则该反应为放热反应,B错误。
中和反应为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误。
化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂吸收能量,化学键的生成释放能量,且两种能量变化值不相等,D正确。
4.[2019·
江苏南通调研]常温下,下列有关说法正确的是( )
A.用pH均为3的醋酸和盐酸中和等物质的量NaOH溶液,醋酸消耗的体积多
B.pH均为11的CH3COONa溶液和氨水中,CH3COONa溶液中水的电离程度大
C.0.10mol·
L-1CH3COONa的pH小于0.10mol·
L-1NaCN溶液的pH,则酸性:
CH3COOH<
HCN
D.0.10mol·
L-1醋酸溶液的pH=a,稀释n倍后pH=a+1,则n<
10
B
pH均为3的醋酸和盐酸相比,c(CH3COOH)>
c(HCl),则中和等物质的量NaOH溶液时,醋酸消耗的体积少,A错误。
pH均为11的CH3COONa溶液和氨水相比,CH3COONa发生水解促进水的电离,氨水抑制水的电离,则CH3COONa溶液中水的电离程度大,B正确。
0.10mol·
L-1CH3COONa的pH小于0.10mol·
L-1NaCN溶液的pH,则水解程度:
CH3COONa<
NaCN,则酸性:
CH3COOH>
HCN,C错误。
醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时电离平衡正向移动,pH=a的醋酸溶液稀释n倍后pH=a+1,则有n>
10,D错误。
5.[2019·
山西太原模拟]室温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.0.1mol·
L-1Na2CO3溶液,加水稀释,
减小
B.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:
c(Cl-)>c(NH
C.0.1mol·
L-1的硫酸铝溶液中:
c(SO
)>
c(Al3+)>
c(H+)>
c(OH-)
D.pH=2的醋酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合:
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C
Na2CO3溶液中存在水解平衡:
CO
+H2OHCO
+OH-,加水稀释时,平衡正向移动,n(HCO3)增大,n(CO
)减小,故
的值增大,A错误。
室温下,pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+);
据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(NH
)+c(H+),则有c(Cl-)=c(NH
),B错误。
0.1mol·
L-1的硫酸铝溶液中存在水解平衡:
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性,则有c(H+)>
c(OH-),c(SO
c(Al3+),C正确。
pH=2的醋酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合,二者充分反应后,醋酸有剩余,溶液呈酸性,则有c(Na+)<
c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D错误。
6.[2019·
江西上饶模拟]一定温度下,将一定量的A、B气体充入密闭容器,发生反应A(g)+B(g)xC(g)+3D(?
)。
反应平衡后,改变影响平衡的一个条件,物质A的浓度变化如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.若x=2,则D可能为气态也可能为非气态
B.改变的条件可能是使用了催化剂
C.其他条件不变,若向容器中加入少量C,A的平衡百分含量不变
D.该反应的化学平衡常数为K=
,且温度升高,K值增大
由图可知,t2时刻改变条件,c(A)瞬间增大,但随后保持不变,说明平衡未发生移动,则x=2,且D为非气态,改变条件为增大压强,A错误。
使用催化剂,化学反应速率改变,但c(A)不变,B错误。
其他条件不变,若向容器中加入少量C,与保持n(C)不变、缩小容积是等效平衡,而缩小容积时,平衡不移动,故A的平衡百分含量不变,C正确。
该反应不知道升降温度平衡向哪个方向移动,也无法确定K值随温度的变化情况,D错误。
7.[2019·
河北衡水中学模拟]氨作为一种富氢化合物,具有各种优点,特别是氨有着良好的产业基础,价格低廉,氨作为燃料电池具有很大的发展潜力。
如图为氨氧燃料电池示意图,下列说法中正确的是( )
A.b电极为该电池的负极
B.电子流向为a电极经外电路流向b电极,溶液中OH-移向a电极
C.该电池的负极反应式为2NH3+6H+-6e-===N2+6H2O
D.每转移1mol电子,消耗5.6LO2
由图可知,NH3在a电极发生氧化反应生成N2,O2在b电极发生还原反应生成OH-,则a电极为电池的负极,b电极为正极,A错误。
原电池中,电子由负极经外电路流向正极,阴离子移向负极,故电子流向为a电极经外电路流向b电极,溶液中OH-移向a电极,B正确。
该燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,溶液呈碱性,则负极反应式为2NH3+6OH--6e-―→N2+6H2O,C错误。
正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,则转移1mol电子时,消耗0.25molO2,在标准状况下的体积为5.6L,但题目未指明5.6LO2是否处于标准状况下,D错误。
8.[2019·
浙江嘉兴模拟]恒温恒容下,将1molX和2molY置于密闭容器中发生反应X(s)+2Y(g)2Z(g),10min后达到平衡状态,下列说法中正确的是( )
A.平衡前,容器中压强随反应进行而减小
B.平衡后,容器中Y和Z的物质的量之比一定为1:
1
C.10min后,升高温度,Y的反应速率不变
D.生成Z的物质的量一定小于2mol
X是固体,该反应前后气体总分子数不变,则平衡前,容器中压强保持不变,A错误。
平衡后,容器中Y和Z的物质的量保持不变,但其比值不一定为1:
1,B错误。
升高温度,正、逆反应速率均加快,故Y的反应速率加快,C错误。
该反应是可逆反应,1molX和2molY不能完全反应生成Z,故生成Z的物质的量一定小于2mol,D正确。
9.[2019·
河南濮阳模拟]氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。
氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。
下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用
B.负极反应式为H2+CO
-2e-===CO2+H2O
C.该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放
D.电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗3.2gO2
由图可知,H2在负极上发生氧化反应,CO
移向负极并参与电极反应,生成H2O和CO2,故电池工作时,熔融碳酸盐除起到导电的作用外,还参与负极反应,A错误。
负极上H2、CO
放电生成H2O和CO2,则电极反应式为H2+CO
-2e-===CO2+H2O,B正确。
正极上O2、CO2放电生成CO
,电极反应式为2CO2+O2+4e-===2CO
,据得失电子守恒可得电池总反应式为2H2+O2===2H2O,则该电池工作时不消耗CO2,不能减少温室气体的排放,C错误。
结合正极反应式可知,电池工作时,外电路中流过0.2mol电子,消耗0.05molO2,其质量为0.05mol×
32g·
mol-1=1.6g,D错误。
10.[2019·
福建南安段考]α氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体,其一种制备反应原理为
+HCl(g) ΔH
在T1℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40molCl2(g)进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min
2
5
n(HCl)/mol
0.12
0.20
0.32
A.T1℃时,反应在0~2min内的平均速率v(α氯乙基苯)=0.05mol·
s-1
B.10min后,若保持其他条件不变,升高温度至T2℃,达到新平衡时测得c(α氯乙基苯)=0.18mol·
L-1,则反应的ΔH>
C.温度从T1℃升至T2℃时,正向反应速率增大,逆向反应速率减小
D.T1℃时,体系的总压不变时,反应达到平衡状态
由表中数据可知,前2min内生成0.20molHCl,同时生成0.20molα氯乙基苯,则有v(α氯乙基苯)=
=0.05mol·
min-1,A错误。
T1℃达到平衡状态时,c(α氯乙基苯)=0.16mol·
L-1,升高温度至T2℃,达到新平衡时测得c(α氯乙基苯)=0.18mol·
L-1,说明升高温度,平衡正向移动,则有ΔH>
0,B正确。
温度从T1℃升至T2℃时,正、逆反应速率均增大,C错误。
该反应是前后气体总分子数不变的反应,反应过程中气体总物质的量及压强不变,故不能根据压强判断是否达到平衡状态,D错误。
11.[2019·
浙江嘉兴模拟]肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同,200℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。
已知200℃时:
反应Ⅰ:
3N2H4(g)===N2(g)+4NH3(g)
ΔH1=-32.9kJ·
mol-1
反应Ⅱ:
N2H4(g)+H2(g)===2NH3(g)
ΔH2=-41.8kJ·
下列说法中不正确的是( )
A.图甲所示过程①、②都是放热反应
B.反应Ⅱ的能量过程示意图如图乙所示
C.断裂3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能量
D.200℃时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7kJ·
过程①发生反应Ⅰ,该反应为放热反应;
过程②发生反应为2NH3(g)===N2(g)+3H2(g),该反应为吸热反应,A错误。
反应Ⅱ的ΔH2<
0,则该反应为放热反应,反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,可用图乙的能量变化过程表示,B正确。
由于反应Ⅰ的ΔH1<
0,则该反应为放热反应,故断裂3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1mo1N2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能量,C正确。
根据盖斯定律,由Ⅰ-Ⅱ×
2可得N2H4(g)===N2(g)+2H2(g),则有ΔH=ΔH1-2ΔH2=(-32.9kJ·
mol-1)-(-41.8kJ·
mol-1)×
2=+50.7kJ·
mol-1,D正确。
12.[2019·
福建南平模拟]已知:
一定条件下,向A、B两个恒容密闭容器中分别加入等量的X(g),测得A、B容器中X的物质的量n(X)随时间t的变化如图所示。
A.A、B容积相同,但反应温度不同,且温度:
A>
B.A、B反应温度相同,但容积不同,且容积:
C.a、b、c三点对应的平均相对分子质量:
b>
c>
a
D.t1~t2时间段内,A、B两容器中平均反应速率相等
A、B容积相同,温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,容器A比容器B先达到平衡状态,则温度A>
B,A正确。
A、B反应温度相同,容积越小,压强越大,反应速率越快,达到平衡的时间越短,则容积A<
B,B错误。
由B项分析可知,A的容积小于B,则A的压强大于B;
由图可知,达到平衡时A中n(X)大于B,说明压强增大,平衡逆向移动,则该反应的正反应是气体总分子数增大的反应,a、b、c三点分解的X的物质的量为b>
a,则气体的总物质的量为b>
a,由于混合气体的总质量相等,则a、b、c三点对应的平均相对分子质量a>
b,C错误。
根据图像,A容器建立平衡需要的时间短,反应速率快,t1~t2时间段内,A、B两容器中平均反应速率A>
B,D错误。
13.[2019·
山东潍坊模拟]一种新型可逆电池的工作原理如图所示。
放电时总反应为Al+3Cn(AlCl4)+4AlCl
4Al2Cl
+3Cn(Cn表示石墨)。
A.放电时,负极反应为2Al+7Cl--6e-Al2Cl
B.放电时,AlCl
移向正极
C.充电时,阳极反应为AlCl
+Cn-e-===Cn(AlCl4)
D.电路中每转移3mol电子,最多有1molCn(AlCl4)被还原
放电时铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl
,电极反应式为Al+7AlCl
-3e-===4Al2Cl
,A错误。
放电时,阴离子向负极移动,则AlCl
移向负极,与铝反应生成Al2Cl
,B错误。
充电时,阳极上发生氧化反应,石墨中C元素的化合价未发生变化,失去电子的是AlCl
,电极反应式为AlCl
+Cn-e-===Cn(AlCl4),C正确。
1molCn(AlCl4)被还原得到1mol电子,故电路中转移3mol电子,有3mlCn(AlCl4)被还原,D错误。
14.[2019·
山东济宁模拟]常温下,Ka1(H2C2O4)=10-1.3,Ka2(H2C2O4)=10-4.2。
用0.1000mol·
L-1NaOH溶液滴定10.00mL0.1000mol·
L-1H2C2O4溶液所得滴定曲线如图所示。
A.点①所示溶液中:
c(Na+)>
c(HC2O
c(H2C2O4)>
c(C2O
B.点②所示溶液中:
)=c(C2O
C.点③所示溶液中:
c(Na+)=c(HC2O
)+c(C2O
D.点④所示溶液中:
c(Na+)+c(H2C2O4)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(C2O
点①时V(NaOH)=10mL,二者恰好完全反应生成NaHC2O4,此时溶液pH<
4.2,则HC2O
的电离程度大于其水解程度,则有c(Na+)>
c(H2C2O4),A错误。
点②时溶液的pH=4.2,又知Ka2(H2C2O4)=
=10-4.2,则有c(HC2O
),B正确。
点③溶液的pH=7.0,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可得c(Na+)=c(HC2O
)+2c(C2O
),C错误。
点④时V(NaOH)=20mL,二者恰好完全反应生成Na2C2O4,据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C2O
)+c(HC2O
);
据物料守恒可得c(Na+)=2c(C2O
)+2c(HC2O
)+2c(H2C2O4),综合可得c(OH-)=c(HC2O
)+2c(H2C2O4)+c(H+),D错误。
15.[2019·
河北石家庄质检]NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。
以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移
B.该燃料电池的负极反应式为BH
+8OH--8e-===BO
+6H2O
C.电解池的电解质溶液可以选择CuSO4溶液
D.消耗2.24LO2(标准状况)时,A电极的质量减轻12.8g
由图可知,O2通入右侧电极发生还原反应,则右侧电极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,Na+透过离子交换膜向右侧迁移,并与OH-结合生成NaOH,则离子交换膜应为阳离子交换膜,Na+由左极室向右极室迁移,A正确。
BH
在左侧电极发生氧化反应生成BO
,则左侧电极为负极,电极反应式为BH
+6H2O,B正确。
烧杯中溶液及电极组成电解精炼铜装置,则电解质溶液可选择CuSO4溶液,阳极是粗铜,阴极是纯铜,C正确。
A极与燃料电池的正极相连,作电解池的阳极,则A极是粗铜;
燃料电池消耗2.24LO2(标准状况)时,电路中转移0.4mol电子;
电解精炼铜时,开始阶段阳极A上是Fe、Ni等活泼性强于Cu的金属放电,故A电极减轻的质量不一定是12.8g,D错误。
16.[2019·
黑龙江哈尔滨三中模拟]如图是某水溶液常温下pH从0到14的范围内H2CO3、HCO
、CO
三种成分平衡时的组成分数,下列叙述正确的是( )
A.此图是1.0mol·
L-1碳酸钠溶液滴定1.0mol·
L-1盐酸的滴定曲线
B.向pH=10.25的溶液中通HCl气体使pH=7,此时c(H2CO3)>
c(Cl-)=c(HCO
c(CO
C.人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO
形式存在
D.该温度下,碳酸氢根离子的水解平衡常数Kh=10-3.75
1.0mol·
L-1HCl溶液,在碳酸浓度达到饱和之前,碳酸浓度应逐渐增大,且起始浓度不可能为1.0mol·
由图可知,pH为10.25时,c(HCO
)=c(CO
),向pH=10.25的溶液中通HCl气体使pH=7,此时c(HCO
c(H2CO3),B错误。
由图可知,pH≈7.4时,CO2在血液中多以HCO
形式存在,C正确。
HCO
在水溶液中存在水解平衡HCO
+H2OH2CO3+OH-,则水解平衡常数为Kh=
;
由图可知,pH=6.37时H2CO3和HCO
的组成分数相等,即c(H2CO3)=c(HCO
),故该温度下HCO
的水解平衡常数为Kh=c(OH-)=
=
=1×
10-7.63,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)[2019·
晋豫省际大联考]甲醇是重要的化工原料,利用煤化工生产的CO和H2可制取甲醇,发生的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·
mol-1。
(1)关于该反应的下列说法,错误的是________。
A.消耗CO和消耗CH3OH的速率相等时,说明该反应达到平衡状态
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.使用催化剂,可以提高CO的转化率
D.增大压强,该反应的化学平衡常数不变
(2)在某温度时,将1.0molCO与2.0molH2充入2L的空钢瓶中,发生上述反应,在第5min时达到化学平衡状态,此时甲醇的物质的量分数为10%。
甲醇浓度的变化状况如图所示:
①从反应开始到5min时,生成甲醇的平均速率为
________________________________________________________________________。
②5min时达到平衡,H2的平衡转化率α=________%;
化学平衡常数K=________。
③1min时的v正(CH3OH)________(填“>
”“<
”或“=”)4min时的v逆(CH3OH)。
④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶,重复上述实验,平衡时甲醇的物质的量分数________(填“>
”“=”或“<
”)0.1。
(1)BC
(2)①0.025mol·
min-1 ②25
(或0.59) ③>
④<
(1)CO是反应物,CH3OH是生成物,二者的消耗速率相等时,该反应达到平衡状态,A正确;
升高温度,正、逆反应速率均增大,B错误;
使用催化剂,平衡不移动,CO的转化率不变,C错误;
增大压强,平衡正向移动,由于温度不变,则平衡常数不变,D正确。
(2)开始充入1.0molCO和2.0molH2,第5min达到平衡时甲醇的物质的量分数为10%,设此时n(CH3OH)=x,则有
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始量/mol1.02.00
转化量/molx2x x
平衡量/mol1.0-x2.0-2x x
则有
×
100%=10%,解得x=0.25mol。
①反应开始到5min时,生成0.25molCH3OH,则生成甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=
=0.025mol·
min-1。
②5min达到平衡时,消耗H2的量为0.25mol×
2=0.5mol,则H2的平衡转化率为
100%=25%。
该温度下该反应的化学平衡常数K=
。
③如图所示为该过程的“速率-时间”图像,对比平衡建立过程中“浓度-时间”图像与“速率-时间”图像,不难发现,1min时v正(CH
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