2019-2020年高中化学 阶段质量检测（四） 苏教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 阶段质量检测（四） 苏教版选修4时间90分钟满分100分一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1(xx西安质量检测)氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1，ClOO=ClO2 H2，大气臭氧层的分解反应是：O3O=2O2H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中，正确的是()A反应O3O=2O2的HE1E3B反应O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是吸热反应DHH1H2解析：本题考查的是有关化学反应中能量的变化关系，难度中等。从能量关系图来看，HE3E2，故A、B项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C项错。答案：D2在一定条件下，将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时，实验测得放出热量为78.64 kJ，已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是()ASO2(g)O2(g)SO3(g)H98.3 kJmol1B2SO2(g)O2(g)2SO3(l)H196.6 kJmol1CSO2(g)O2(g)SO3(g)H78.64 kJmol1D2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1解析：根据题目可知该反应为放热反应，H0，D选项错误；“l”表示液态，题目要求的是生成三氧化硫气体，B选项错误；可逆反应中的H指的是其完全反应时放出的热量，与其是否可逆和转化率无关，C选项错误。n(SO2)1 mol，参加反应0.8 mol，放出热量为78.6 kJ，若参加反应的SO2是1 mol，则放出的热量为98.3 kJ，故A正确。答案：A3(xx东城区高二检测)断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：HH：436 kJ/molFF：153 kJ/molHF：565 kJ/mol下列说法正确的是()AH2与F2反应的热化学方程式为： H2(g)F2(g)=2HF(g)H541 kJB2 L HF气体分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ的热量C1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于541 kJD在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量解析：焓变H的单位是kJ/mol，A项错误；依据题目提供的键能数据，可知应是2 mol HF气体分解成1 mol H2和1 mol F2时吸收541 kJ的热量，B项错误；气态HF变为液态时要放出热量，所以1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量大于541 kJ，C项错误；H2与F2的反应是放热反应，说明在相同条件下，反应物的总能量大于生成物的总能量，D项正确。答案：D4(xx广东高考，有改动)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为：ZnZn22eB电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从正极流向负极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液解析：在原电池中，活泼的金属材料作负极，相对不活泼的金属材料作正极，负极反应为：ZnZn22e，正极反应为：Cu22eCu，两个半反应相加，得出电池反应为：ZnCu2=Zn2Cu；D项，因Zn失电子，生成Zn2，为使ZnSO4溶液中电荷保持电中性，盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液。答案：B5(xx郑州模拟)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接银块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀解析：纯银器表面在空气中易被氧化而使银器表面变黑，是化学腐蚀，A正确；铁与锡构成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，B错误；海轮外壳中的钢铁与连接的银块构成原电池，钢铁被腐蚀，不可以保护海轮，C错误；外加直流电源保护器件时，必须连接在电源负极上，D错误。答案：A6某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H22e=2H，H由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O24H4e=2H2O，则电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。答案：D7(xx汕头高二检测)在一个绝热的体积一定的密闭容器中发生可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HbcBabcCabc Dabc解析：假设缩小体积，平衡状态不移动，则X的物质的量浓度应从0.1 mol/L增大到0.2 mol/L，而此时X的物质的量浓度为0.19 mol/L7CHA溶液中存在H、OH、A、HADHA溶液能与大理石反应解析：A项，c(H)1105 molL17，说明A发生水解，即HA为弱酸；C项，HA溶液中有HA分子，说明HA为弱酸；D项，只能说明HA比H2CO3酸性强，不能说明HA为弱酸。答案：D13双选题为了配制NH与Cl浓度比为11的溶液，可在NH4Cl溶液中加入()A适量的HCl B通适量氨气C适量的氨水 D适量的NaOH解析：NH4Cl溶液中c(NH)Ksp(AgI)，AgI沉淀中加入稀KCl溶液，观察到白色沉淀，是由于c(Cl)较大，使c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)，B项错误；Al箔能与稀HNO3溶液反应放出气体，C项错误；浓氨水显碱性，使红色石蕊试纸显蓝色，D项正确。答案：D15在BaSO4饱和溶液中加入少量BaCl2溶液时产生沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()Ac(Ba2)c(SO)(Ksp)Bc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)Cc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)Dc(Ba2)c(SO)Ksp，c(Ba2)c(SO)解析：BaSO4Ba2SO，当加入BaCl2时，溶液中的c(Ba2)增大，平衡向左移动，但溶度积常数不变，而且c(Ba2)c(SO)。答案：B16双选题在25某稀溶液中，由水电离产生的c(H)1013 molL1，下列有关溶液的叙述正确的是()A该溶液一定呈酸性B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH可能约为1D该溶液的pH可能约为13解析：根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H)c(OH)1013 molL1，这是由于在水中加酸或加碱，抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH只来自水的电离，c(H)水c(OH)水c(OH)总1013 molL1，由KWc(H)总c(OH)总得：c(H)总1014/1013101 molL1，pH1，若水中加碱，溶液呈碱性，则溶液中H只来自水的电离c(H)总c(H)水1013 molL1，pH13。答案：CD二、非选择题(本题包括6小题，共52分)17(8分)为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。(1)实验测得，1 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式_。(2)已知反应CH3CH3(g)CH2=CH2(g)H2(g)，有关化学键的键能如下。化学键CHC=CCCHH键能/kJmol1414.4615.3347.4435.3试计算该反应的反应热_。(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。试依据下列热化学方程式，计算反应2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的焓变H_。CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5 kJmol1H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJmol1解析：(2)H6E(CH)E(CC)E(C=C)4E(CH)E(HH)6414.4347.4(615.34414.4435.3)125.6(kJmol1)。(3)H2H22H3H12(393.5)2(285.5)(870.3)488.3(kJmol1)。答案：(1)2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(l)H1 452.8 kJmol1(2)125.6 kJmol1(3)488.3 kJmol118(8分)(xx潍坊高三一模)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H260 kJmol1已知：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_；(2)如下图所示，装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置实现铁棒上镀铜。a处应通入_(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是_；电镀结束后，装置中溶液的pH_(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置中Cu2的物质的量浓度_；电镀结束后，装置溶液中的阴离子除了OH以外还含有_(忽略水解)；在此过程中若完全反应，装置中阴极质量变化12.8 g，则装置中理论上消耗甲烷_L(标准状况下)。解析：(1)根据盖斯定律，将第一个热化学方程式乘以2，与第二个相加得2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H46 kJmol1。(2)由于Fe棒上镀Cu，则Cu棒发生氧化反应，作阳极，b电极作正极，a电极作负极，CH4在a处通入，O2在b处通入，由于KOH作电解质溶液，则b极反应式为O22H2O4e=4OH；电镀过程中电解质溶液不参与电极反应，各离子浓度均不变；CH4燃料电池中的化学方程式为CH42O22KOH=K2CO33H2O，可得溶液中存在CO，再由电子守恒得CH44Cu，则12.8 g Cu的物质的量为0.2 mol，消耗CH4为0.05 mol，在标准状况下的体积为0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。答案：(1)2CH4(g)O2(g)=2CO(g)4H2(g)H46 kJmol1(2)CH4O22H2O4e=4OH变小不变CO1.1219(6 分)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5 kJmol1。在T1，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。(1)该条件下反应平衡常数表达式K_。在T1时，反应的平衡常数为_；(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)0.4 molL1，c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)1.2 molL1，此时正、逆反应速率的大小：v(正)_v(逆)(填“”、“”或“”)。解析：(1)由图像知，反应在t1时达到平衡，平衡时各物质的浓度分别为c(CH3OCH3)1 molL1，c(H2O)0.8 molL1，c(CH3OH)0.4 molL1；根据反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)可知，其平衡常数的表达式为K，在该温度下，K5。(2)根据题目所提供的数据可知：Qc4.5v(逆)。答案：(1)5(2)20(10分)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是：H2A=HHA，HAHA2回答下列问题：(1)Na2A溶液显_(填“酸性”“中性”或“碱性”)，用离子方程式表示其原因_。(2)在0.1 molL1的Na2A溶液中，下列微粒浓度关系式正确的是_。Ac(A2)c(HA)c(H2A)0.1 molL1Bc(OH)c(H)c(HA)2c(H2A)Cc(Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2)Dc(Na)c(A2)c(HA)c(OH)c(H)(3)常温下，已知0.1 molL1NaHA溶液的pH2，则0.1 molL1H2A溶液中c(H)可能_(填“”、“”、“c(A2)c(OH)c(HA)c(H)，D项错误。(3)由题意可知0.1 molL1NaHA溶液中，c(H)0.01 molL1，即0.1 molL1的HA电离产生的c(H)0.01 molL1。0.1 molL1 H2A电离产生的c(H)、c(HA)均为0.1 molL1，因产生的H抑制HA的电离，使溶液中H的浓度小于0.11 molL1。(4)由于Na2A溶液水解呈碱性：A2H2OHAOH，1 mol A2水解会生成2 mol阴离子HA和OH；Na2SO4溶液不水解呈中性；故同样浓度的、两溶液，阴离子总浓度。答案：(1)碱性A2H2OHAOH(2)C(3)21(10分)(xx重庆高考)臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是_和_(填分子式)。(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。 pHT /minT/3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_。在30、pH4.0条件下，O3的分解速率为_mol/(Lmin)。据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_(填字母代号)。a40、pH3.0b10、pH4.0c30、pH7.0(3)O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“A”或“B”)，其电极反应式为_。若C处通入O2，则A极的电极反应式为_。若C处不通入O2，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O3所占的体积分数为_(忽略O3的分解)。解析：本题以臭氧为载体考查了化学反应速率、电化学等化学反应原理，同时考查了考生对图表的观察分析能力。(1)臭氧具有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成氧气、碘单质和氢氧化钾。(2)30、pH4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，反应速率v1.00104mol/(Lmin)；结合表中数据知反应速率在b条件下最小、c条件下最大。(3)观察电化学装置图知，特殊惰性电极B上产生了氧气和臭氧，该极失去电子发生氧化反应作阳极，则特殊惰性电极A为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为2H2e=H2；若从C处通入氧气，氧气将参与反应，阴极生成的将是水，电极反应为O24H4e=2H2O；设y L混合气体中臭氧的体积分数为a，由电子守恒有2xy a6y (1a)4，解得a(x2y)/y。答案：(1)I2O2(2)OH1.00104b、a、c(3)A2H2e=H2O24H4e=2H2O(x2y)/y22(10分)(xx天津高考)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为CrOCr2OCr3Cr(OH)3其中第步存在平衡：2CrO(黄色)2HCr2O(橙色)H2O(1)若平衡体系的 pH 2，该溶液显_色。(2)能说明第步反应达平衡状态的是_。aCr2O和CrO 的浓度相同b2v(Cr2O)v(CrO)c溶液的颜色不变(3)第步中，还原 1 mol Cr2O 离子，需要_mol的FeSO47H2O。(4)第 步生成的Cr(OH)3 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3(aq)3OH(aq)常温下，Cr(OH)3 的溶度积Kspc(Cr3)c3(OH)1032，要使 c(Cr3)降至105mol/L，溶液的pH应调至_。方法2：电解法该法用 Fe 做电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液 pH 升高，产生 Cr(OH)3 沉淀。(5)用Fe做电极的原因为_。(6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)_，溶液中同时生成的沉淀还有_。解析：本题主要结合工业废水的处理考查溶液中的平衡问题、氧化还原反应和电解原理的应用等知识，意在考查考生综合运用化学理论知识解决实际问题的能力。(1)pH 2 时，反应正向进行的速率较大，溶液呈橙色。(2)达到平衡状态时，正逆反应速率相等，混合物中各组分浓度保持不变，但不一定相等，溶液的颜色不再发生改变，即只有 c 正确。(3)根据反应前后 Cr 和 Fe 元素的化合价变化，可确定还原 1 mol Cr2O需 6 mol FeSO47H2O。(4)当 c(Cr3) 105 mol/L时，根据 Ksp 的表达式可求出 c(OH) 109 mol/L，则此时溶液 pH 5。(5)用铁做阳极，反应中生成Fe2，提供还原剂。(6)阴极 H 得电子生成 H2，随着电解的进行，溶液的 pH逐渐增大，溶液中还会生成 Fe(OH)3 沉淀。答案：(1)橙(2)c(3)6(4)5(5)阳极反应为 Fe2e=Fe2，提供还原剂Fe2(6)2H2e=H2Fe(OH)3