人教版化学选修四 第12章综合能力测试.docx

人教版化学选修四 第12章综合能力测试.docx

《人教版化学选修四 第12章综合能力测试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版化学选修四 第12章综合能力测试.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版化学选修四第12章综合能力测试

人教版化学选修四第1～2章综合能力测试

（时间90分钟　满分100分）

试卷说明：

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，请将第Ⅰ卷正确选项填涂在答题卡上，第Ⅱ卷正确答案答在该试题相应答题位置。

可能用到的相对原子质量：

H—1　C—12　N—14　O—16　F—19　Na—23　Mg—24　S—32　Cl—35.5　Fe—56　Cu—64　Ag—108

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题（本题包括16小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分）

1．当今国际能源研究的热点之一是寻找新能源，下列能源不属于新能源的是（　　）

A．太阳能　　　　　　B．氢能

C．风能D．水能

【答案】　D

2．（2011·河北石家庄二中高二期中检测）利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案：

①2CO2

2CO＋O2；②2H2O

2H2＋O2；③2N2＋6H2O

4NH3＋3O2；④CO2＋2H2O

CH4＋2O2，要实现上述构思和方案的关键是（　　）

A．如何使物质吸收光能转变为其他物质

B．寻找催化剂

C．利用光能

D．利用绿色植物

【答案】　A

3.（2011·海南中学高二期中检测）根据如图所示的各物质能量变化关系，判断下列热化学方程式正确的是（　　）

A．C（s，金刚石）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＝akJ·mol－1（a<0）

B．C（s，石墨）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH2＝bkJ·mol－1（b>0）

C．C＋O2===CO2（g）　ΔH3＝ckJ·mol－1（c<0）

D．C（s，金刚石）===C（s，石墨）　ΔH4＝dkJ·mol－1（d>0）

【答案】　A

4．已知2H2（g）＋O2（g）―→2H2O（g）＋483.6kJ。

下列说法或表达正确的是（　　）

A．在相同的条件下，2mol氢气与1mol氧气的总能量小于2mol水蒸气的总能量

B．H2（g）＋

O2（g）―→H2O（l）＋Q1；Q1＞241.8kJ

C．H2（g）＋

O2（g）―→H2O（l）＋Q2；Q2＜241.8kJ

D．任何条件下，2L水蒸气分解成2L氢气与1L氧气需吸收483.6kJ热量

【答案】　B

5．已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：

a．CH3CH2OH（g）＋H2O（g）＝4H2（g）＋2CO（g）　ΔH＝＋255.6kJ·mol－1

b．CH3CH2OH（g）＋

O2（g）＝3H2（g）＋2CO（g）　ΔH＝＋13.8kJ·mol－1，则下列说法不正确的是（　　）

A．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率

B．从能源消耗的角度来看，b路线制氢更加有利

C．乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源

D．由a、b知：

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（g）　ΔH＝－483.6kJ·mol－1

【解析】　b路线反应吸热，从平衡的角度考虑升高温度有利于提高乙醇的转化率，A项错误；由盖斯定律可得D项正确。

【答案】　A

6.将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后，测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝0.5mL）。

下列叙述正确的是（　　）

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明化学能可以转化为热能

C．NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L－1

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

【解析】　A项中5mLHCl和45mLNaOH反应后温度为22℃；C项中HCl和NaOH溶液物质的量浓度相同，恰好反应时，HCl和NaOH体积相同，图象应对称；D项Ba（OH）2晶体和NH4Cl晶体反应有水生成，但为吸热反应。

【答案】　B

7．（2011·山东青岛二中高二期中检测）根据热化学方程式：

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝akJ·mol－1（a＝－297.2），下列说法中不正确的是（　　）

A．S（s）在氧气中燃烧的反应是放热反应

B．S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH＝bkJ·mol－1，则a

C．1molSO2（g）所具有的能量低于1molS（s）与1molO2（g）所具有的能量之和

D．16g固体硫在氧气中充分燃烧，可放出148.6kJ的热量

【答案】　B

8．在一恒容密闭容器中充满NO2，常温下建立下列平衡：

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH<0，将容器置于100℃的水浴中，则下列性质不改变的是（　　）

A．颜色B．压强

C．质量D．平均相对分子质量

【解析】　由于正反应ΔH<0，升高温度，上述平衡逆向移动，气体的颜色加深，容器中气体的物质的量增大，压强增大，但由于气体的质量不变，故平均相对分子质量减小。

【答案】　C

9．达平衡状态的可逆反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），改变某一条件，一段时间后，测得正反应速率以N2的浓度减小表示：

v（N2）＝0.6mol/（L·min），逆反应速率以NH3的浓度减小表示：

v（NH3）＝1.2mol/（L·min），此时可逆反应的状态是（　　）

A．测定时，v正>v逆B．测定时，v正

C．测定时，v正＝v逆D．不可能达到新平衡

【解析】　测定时的逆反应速率：

v（N2）＝

v（NH3）＝

×1.2mol/（L·min）＝0.6mol/（L·min），故正、逆反应速率相等，反应处于平衡状态。

【答案】　C

10．（2011·福建师大附中高二期末）在恒温恒压、不做功时，反应A＋B===C＋D在下列哪种情况下，一定能自发进行（　　）

A．ΔH<0、ΔS<0B．ΔH>0、ΔS<0

C．ΔH<0、ΔS>0D．ΔH>0、ΔS>0

【解析】　当ΔH<0，ΔS>0时，ΔH－TΔS<0，反应一定能自发进行。

【答案】　C

11．已知反应A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）　ΔH<0，下列说法正确的是（　　）

A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小

B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间

C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动

D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动

【解析】　该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。

升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；升高温度，反应速率增大，达到平衡的时间缩短，B正确；增大压强，平衡正向移动，温度升高，平衡向逆反应方向移动，C错误；降低温度平衡正向移动，而减小压强平衡向逆反应方向移动，D错误。

【答案】　B

12．（2011·朝阳模拟）对于可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0，下列各项对示意图的解释与图象相符的是（　　）

A．①压强对反应的影响（p2>p1）

B．②温度对反应的影响

C．③平衡体系增加N2对反应的影响

D．④催化剂对反应的影响

【解析】　①中由于p1条件下反应先达平衡状态，即p1>p2，A错误；升高温度，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<0的平衡逆向移动，N2的转化率降低，图象②错误；催化剂能加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，故有催化剂时先达平衡，④错误；向平衡体系中加入N2瞬间，v正增大，v逆不变，v正>v逆，平衡正向移动，C正确。

【答案】　C

13．（2011·南通一模）碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是（　　）

A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大

B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量

C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解

D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解

【解析】　（NH4）2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。

【答案】　A

14．（2011·石家庄一检）一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应：

mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是（　　）

A．正反应是吸热反应

B．逆反应是放热反应

C．m＋n

D．m＋n>p＋q

【解析】　升高温度，由图象判断平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，A、B不正确；增大压强，由图象判断平衡向逆反应方向移动，即逆反应气体体积减小，C正确，D不正确。

【答案】　C

15．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：

2NH3（g）＋NO（g）＋NO2（g）

2N2（g）＋3H2O（g）　ΔH<0

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（　　）

A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小

C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:

2时，反应达到平衡

D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

【解析】　本题考查化学平衡知识，意在考查考生运用平衡理论解决实际问题的能力。

该反应是气体体积增大的放热反应，A项升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，不正确；B项，增大NH3的浓度，平衡向右移动，使氮氧化物的转化率增大，不正确；C项NO、N2的消耗分别代表正反应和逆反应，正确；D项，催化剂不影响化学平衡的移动，不正确。

【答案】　C

16．在一个固定容积的密闭容器中，放入3LX（g）和2LY（g），在一定条件下发生下列反应：

4X（g）＋3Y（g）===2Q（g）＋nR（g），达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是（　　）

A．3B．4

C．5D．6

【解析】　通过X的浓度变化，可以知道化学平衡移动的方向，结合压强的变化可以判断出建立平衡前后气体物质的量的变化趋势应当是增大的，即4＋3<2＋n，n>5。

【答案】　D

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17．（9分）

（1）1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。

①下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是____________。

A．Na＋（g）＋Cl－（g）―→NaCl（s）；△Q

B．Na（s）＋

Cl2（g）―→NaCl（s）；△Q1

C．Na（s）―→Na（g）；△Q2

D．Na（g）－e－―→Na＋（g）；△Q3

E.

Cl2（g）―→Cl（g）；△Q4

F．Cl（g）＋e－―→Cl－（g）；△Q5

②写出△Q1与△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之间的关系式___________________________________________________________

（2）可逆反应：

aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g），取amolA和bmolB置于VL密闭容器中，2min后，测得容器中A的浓度为xmol·L－1，这时B的浓度为____________，C的浓度为____________。

以物质A的浓度变化来表示这段时间内反应的平均速率应为____________。

【答案】　

（1）①A　②△Q1＝△Q＋△Q2＋△Q3＋△Q4＋△Q5

（2）

mol/L　

mol/L　

mol/（L·min）

18．（10分）下表中的数据表示破坏1mol物质中的化学键需消耗的能量（即键能）：

化学键

H—H

Cl—Cl

H—Cl

键能/kJ·mol－1

436

243

431

H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用下图表示，请回答下列问题：

（1）ΔH1＝__________kJ·mol－1，ΔH2＝__________kJ·mol－1，ΔH3＝________kJ·mol－1。

（2）据实验测定，H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl引发该反应的步骤是上图①～③中分子转化为原子的一步，你认为是第____________（填序号）步，请说明原因：

_________________________________________________________________________________。

（3）该反应的热化学方程式为____________________________________________________。

【解析】　化学反应中，化学键断裂需要吸收能量，形成化学键放出能量。

因此，ΔH1＝＋243kJ·mol－1，ΔH2＝＋436kJ·mol－1，ΔH3＝－431kJ·mol－1。

由盖斯定律知，此反应的反应热ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝243kJ·mol－1＋436kJ·mol－1＋2×（－431kJ·mol－1）＝－183kJ·mol－1，故热化学方程式为H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）　ΔH＝－183kJ·mol－1

【答案】　

（1）＋243　＋436　－431

（2）①　Cl—Cl键的键能比H—H键的键能小，更易断裂，从而引发反应

（3）H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）

ΔH＝＋183kJ·mol－1

19．（10分）2008年9月24日，国家重点工程——川维20万吨合成氨项目顺利实现中间交接。

已知合成氨反应的热化学方程式如下：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1

（1）合成氨反应达到平衡时，用H2表示的正反应速率为υ正（H2），用NH3表示的逆反应速率为υ逆（NH3），二者满足的关系式为________________________________________________________________。

（2）请在下图中定性的表示H2的逆反应速率与时间的关系，起始时，放入N2和H2，t1达到平衡，t2增大压强，t3又达到平衡。

（3）当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如下图所示。

图中t4引起平衡移动的条件可能是______________________________________。

其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间为____________。

（4）温度为T℃时，将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%，则反应的平衡常数为____________（用带a的代数式表示）。

【解析】　

（1）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比解答。

（2）H2的逆反应速率开始为0，然后逐渐增大至t1时刻达到平衡。

（3）t4～t5为平衡向逆反应方向移动的过程，说明t4升高了温度，t2时平衡向正反应方向移动。

因此t3～t4NH3的含量最高。

（4）c（H2）＝

＝4amol·L－1

c（N2）＝

＝2amol·L－1

　　　　　　　3H2＋N22NH3

起始量/mol·L－14a2a0

变化量/mol·L－13aa2a

平衡量/mol·L－1aa2a

K＝

＝

＝

【答案】　

（1）2υ正（H2）＝3υ逆（NH3）

（2）

（3）升高温度　t3～t4

（4）

20．（12分）在一容积为2L的密闭容器内为加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如图所示：

（1）根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率υ（NH3）＝____________mol·L－1·min－1。

（2）该反应平衡常数表达式K＝____________。

（3）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为____________（填字母序号）。

A．0.20mol·L－1　　　　　　B．0.12mol·L－1

C．0.10mol·L－1D．0.08mol·L－1

（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡____________________________移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”），化学平衡常数____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25mol·L－1）。

请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。

【解析】　由图知反应在4min时达到平衡。

（1）υ（NH3）＝

＝0.025mol·L·min－1。

（3）5min末，其他条件不变，改变温度，化学平衡发生移动，c（NH3）不可能为0.10mol·L－1，也不可能为0.2mol·L－1，因为N2、H2不可能完全反应。

（4）化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。

（5）根据压强对平衡的影响分析画图。

【答案】　

（1）0.025　

（2）

（3）AC　（4）向正反应方向　不变

（5）

21．（11分）乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。

实验室制备乙酸乙酯的化学方程式如下：

CH3COOH＋C2H5OH

CH3COOC2H5＋H2O

（1）该反应的平衡常数表达式K＝__________________________。

（2）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用如图所示装置进行了以下4个实验。

实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。

实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验

编号

试管Ⅰ中试剂

试管Ⅱ

中试剂

测得有机层

的厚度/cm

A

3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol·L－1浓H2SO4

饱和Na2CO3

溶液

5.0

B

3mL乙醇、2mL乙酸

0.1

C

3mL乙醇、2mL乙酸、6mL3mol·L－1H2SO4

1.2

D

3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸

1.2

①实验D的目的是与实验C相对照，证明H＋对酯化反应具有催化作用。

实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是____________mL和____________mol·L－1。

②分析实验____________（填实验编号）的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性，提高了乙酸乙酯的产率。

浓H2SO4的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是______________________________________________________。

③加热有利于提高乙酯乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是__________________________。

【解析】　由平衡常数的定义可知K＝

，为对照酸的催化作用所用酸的c（H＋）和量应相同，即用6mol·L－1盐酸，体积是6mL，要说明浓硫酸还有吸水性，选择A、C对比，证明浓硫酸吸水使平衡向正方向移动。

温度高可能有副反应发生，或因乙醇和乙酸沸点较低，升温使二者挥发了。

【答案】　

（1）

（2）①6　6　②A、C　浓H2SO4可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物的浓度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动　③大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系；温度过高发生其他反应