高中化学选择性必修1（综合测试）
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.下列关于化学电源的叙述错误的是( )。
A.普通锌锰电池中石墨棒为正极
B.铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板
C.氢氧燃料电池的正极是通入氧气的电极
D.碱性锌锰电池的比能量和储存时间比普通锌锰电池高
2.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )。
①铝合金是阴极 ②铝合金是负极 ③海水是电解质溶液 ④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④ C.①② D.①④
3.已知:①Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1,
②2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46 kJ·mol-1,
③H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1。
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于( )。
A.-319.68 kJ·mol-1 B.-417.91 kJ·mol-1
C.+546.69 kJ·mol-1 D.-448.46 kJ·mol-1
4.如图,已知反应S2(aq)+2I-(aq)2S(aq)+I2(aq),若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下:
①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
②2Fe2+(aq)+S2(aq)2Fe3+(aq)+2S(aq)
下列有关该反应的说法不正确的是( )。
A.增大S2浓度或I-浓度,反应①、反应②的反应速率均加快
B.Fe3+是该反应的催化剂
C.因为正反应的活化能比逆反应的活化能小,所以该反应是吸热反应
D.往该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色变浅
5.已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1,则关于热化学方程式2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2的说法正确的是( )。
A.热化学方程式中化学计量数既可表示分子个数又可表示物质的量
B.该反应ΔH2>0
C.该反应ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
D.该反应与上述反应属于可逆反应
6.0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出445.15 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是( )。
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
7.已知:①H2O(g)H2O(l) ΔH1=－Q1 kJ·mol-1
②CH3OH(g)CH3OH(l) ΔH2=－Q2 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=－Q3 kJ·mol-1
Q1、Q2、Q3 均大于 0。若要使 32 g 液态甲醇完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为(单位:kJ)( )。
A.Q1+Q2+Q3 B.0.5Q3－Q2+2Q1
C.0.5Q3+Q2－2Q1 D.0.5(Q1+Q2+Q3)
8.在平衡体系2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后,则18O( )。
A.只存在于O2中 B.只存在于NO2中
C.只存在于O2和NO2中 D.存在于NO、O2、NO2中
9.在一定条件下,某密闭容器中发生可逆反应2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g),X、Y的初始浓度分别为2.5 mol·L-1和2.0 mol·L-1,达到平衡后,下列各生成物的浓度数据中肯定错误的是 ( )。
A.c(Z)=1.5 mol·L-1 B.c(Z)=2.4 mol·L-1
C.c(W)=1.6 mol·L-1 D.c(W)=2.0 mol·L-1
10.水的电离方程式为H2OH++OH-,在不同温度下其离子积为KW(25 ℃)=1.0×10-14,KW(35 ℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是( )。
A.c(H+)随温度的升高而降低 B.35 ℃时,c(H+)>c(OH-)
C.水的pH:pH(35 ℃)>pH(25 ℃) D.35 ℃时已电离的水的浓度约为1.45×10-7mol·L-1
11.常温下,将pH=3的CH3COOH溶液加水稀释至原体积的100倍后,溶液的( )。
A.pH=5 B.pH<5
C.pH>5 D.pH=7
12.将pH＝2的硫酸溶液与pH＝5的硫酸溶液等体积混合，则混合溶液的pH约为(已知：lg 5＝0.7)( )
A.3.3 B.3.5
C.2.3 D.4.7
13.对于原电池的电极名称，下列叙述正确的是( )
A.构成原电池正负极的必须是两种活泼性不同的金属
B.正极上发生还原反应，一定产生气体
C.电子流出的一极为负极
D.阴离子在电解质溶液中向正极移动
14.常温下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
15.将铁片和铜片贴在浸润过稀硫酸的滤纸两侧，用导线连接电流表，制成简易电池，装置如图。关于该电池的说法正确的是( )
A.铜片上有O2产生 B.负极反应为Fe－2e－===Fe2＋
C.铁电极附近溶液中的c(H＋)增大 D.放电时电子流向：铜片→电流表→铁片
16.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中；乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中。若其他操作及读数均正确，你的判断是( )
A.甲操作有错 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值偏小
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
17.(12分)某化学兴趣小组进行实验,探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)该小组测量用10 mL H2O2溶液制取150 mL O2所需时间,下表是实验过程中记录的一组数据:
反应条件 时间/s
30% H2O2溶液 15% H2O2溶液 10% H2O2溶液 5% H2O2溶液
(Ⅰ)无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应
(Ⅱ)无催化剂、加热 360 480 540 720
(Ⅲ)MnO2催化剂、加热 10 25 60 120
①该小组在设计方案时,考虑了浓度和 、 等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响H2O2分解速率的因素中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响: 。
(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入5 mL 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:
催化剂(MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间/min
粉末状 混合不振荡 剧烈反应,带火星的木条复燃 3.5
块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 30
①写出H2O2发生反应的化学方程式: 。
②实验结果说明,催化剂催化作用的大小还与 有关。
18.(16分)常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题。
(1)由图中信息可知HA为 (填“强”或“弱”)酸,理由是 。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a (填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因: 。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系: 。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) (填“>”“<”或“=”)2c(A-);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)= mol·L-1(填精确值)。
19.（10分）某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,回答下列问题。
(1)反应过程中, 棒质量减小。
(2)负极的电极反应式为 。
(3)反应过程中,当其中一个电极质量增大2 g时,另一电极减小的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供N和Cl-,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中N将进入 (填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是 。
20.(14分)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题。
(1)ΔH3= kJ·mol-1。
(2)一定条件下,向容积为d L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为 mol·L-1(用含a、b、d的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为 。
(3)不同压强下,按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
已知:CO2的平衡转化率=×100%
CH3OH的平衡产率=×100%
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是 。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为 (填字母)。
A.低温、高压 B.高温、低压
C.低温、低压 D.高温、高压
参考答案及解析：
一、选择题
1.B 解析:铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板为正极板,Pb板为负极板,B项错误。
2.A 解析:海水电池,电极名称为正极和负极,相对活泼的铝合金作负极,发生氧化反应,海水是电解质溶液。
3.A 解析:根据盖斯定律,①+×②+③得:Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH=+64.39 kJ·mol-1-×196.46 kJ·mol-1-285.84 kJ·mol-1=-319.68 kJ·mol-1,A项正确。
4.C 解析:A项,增大S2浓度或I-浓度,增大了反应①、反应②的反应物的浓度,反应速率均加快,正确;B项,若往该溶液中加入含Fe3+的溶液,发生反应①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)、②2Fe2+(aq)+S2(aq)2Fe3+(aq)+2S(aq),总反应为S2(aq)+2I-(aq)2S(aq)+I2(aq),Fe3+为反应的催化剂,正确;C项,反应热等于正逆反应的活化能之差,则正反应的活化能比逆反应的小,该反应是放热反应,错误;D项,S2(aq)+2I-(aq)2S(aq)+I2(aq)为放热反应,升高温度平衡逆向移动,碘单质浓度减小,蓝色变浅,正确。
5.B 解析:热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,不表示粒子数,A项错误;由题意知2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1,该反应ΔH>0,B项正确,C项错误;可逆反应是指相同条件下,正、逆反应同时进行的反应,氢气燃烧和水分解反应条件不同,不是可逆反应,D项错误。
6.C 解析:根据信息,1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为 kJ=890.3 kJ,此反应是放热反应,即ΔH<0,CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,C项正确。
7.B 解析:根据③－2×②+4×①得出:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=ΔH3－2ΔH2+4ΔH1=(－Q3+2Q2－4Q1) kJ·mol-1,若32 g液态甲醇完全燃烧,放出热量为(0.5Q3－Q2+2Q1) kJ,B项正确。
8.D 解析:由于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是可逆反应,在通入18O组成的氧气后,18O会随着正、逆反应的进行,存在于NO、O2、NO2中。
9.D 解析:可逆反应中,反应物不可能完全转化。由于反应中X、Y按物质的量之比1∶1反应,所以X过量,若Y完全反应,则c(Z)=3.0 mol·L-1,c(W)=2.0 mol·L-1。但Y不可能完全反应,所以0
11.B 解析：因为CH3COOH为一元弱酸,加水稀释,促进了CH3COOH的电离,3
14.B 解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，c(OH－)b＝10－12.7 mol·L－1，c(OH－)c＝10－9.6 mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝x×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x×(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]
16.A 解析：滴定管使用前需用待盛液润洗，而锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。
二、非选择题
17.答案:(1)①温度 催化剂 ②其他条件不变,升高反应温度,H2O2分解速率增大(或其他条件不变,使用合适的催化剂,H2O2分解速率增大)
(2)①2H2O22H2O+O2↑ ②催化剂的表面积
解析:(1)从本题提供的数据和条件进行分析,可知在该小组设计方案时,考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)组实验可以得出:在其他条件不变时,升高反应温度,H2O2分解速率增大;分析(Ⅱ)、(Ⅲ)组实验可以得出:在其他条件不变时,使用合适的催化剂,H2O2分解速率增大。
(2)②在其他条件不变时,MnO2的表面积不同,带火星的木条产生的现象不同,反应完成需要的时间也不同。
18.答案:(1)强 0.01 mol·L-1 HA溶液的 pH=2,即c(H+)=0.01 mol·L-1,HA完全电离
(2)< M++H2OMOH+H+ (3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) (4)= 0.005+10-10-10-4
解析:(1)由题目信息可知0.01 mol·L-1 HA溶液的pH=2,说明HA完全电离,为强电解质。
(2)由题目图像可知向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol·L-1 MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,所对应的MA是强酸弱碱盐,水溶液显酸性。
(3)K点,由100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液与100 mL 0.02 mol·L-1MOH溶液混合而成,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)=c(A-)+c(H+)-c(OH-)=(0.005+10-10-10-4) mol·L-1。
19. 答案:(1)锌 (2)Zn-2e-Zn2+ (3)大于 (4)①乙 ②N
解析:(1)锌作负极,失电子,质量减小。(2)锌失电子,发生反应Zn-2e-Zn2+。
(3)转移0.2 mol电子时,铜棒质量增大6.4 g,锌棒质量减小6.5 g,故反应过程中,当铜电极质量增大2 g时,另一电极减小的质量大于2 g。
(4)反应过程中,为了保持溶液的电中性,Cl-将进入甲烧杯,N进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中有0.1 mol Cu2+消耗,还剩余0.1 mol Cu2+,有0.2 mol N进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是N。
20.答案:(1)+40.9 (2)
(3)乙 p1、p2、p3 T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响
(4)A
解析:本题利用科研文献中图像、曲线及数据设题,要求考生在陌生情景中进行热力学分析,有一定难度。
(1)根据盖斯定律可得Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ,则ΔH3=+40.9 kJ·mol-1。
(2)反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
转化/mol x 3x x x
反应Ⅱ: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
转化/mol a-x 2a-2x a-x
反应Ⅲ: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
转化/mol y y y y
n(CO)=y mol-a mol+x mol=b mol,则x+y=a+b。
则c(H2O)= mol·L-1= mol·L-1
KⅢ===。
(3)从图乙中看到在T1时,p不同时三条曲线交于一点,说明压强的改变对平衡无影响。而反应Ⅲ前后分子数不变,反应以Ⅲ为主,所以升高温度平衡向正反应方向移动,CO2的转化率升高。图乙纵坐标表示CO2的平衡转化率,图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率,反应Ⅰ、Ⅱ都是体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,故p1>p2>p3。
(4)由反应的方程式可知,低温、高压可提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率。
