2020高考化学刷题综合练（三）选修四模块综合检测（含解析）.doc

刷题综合练(三)选修四模块综合检测(测试时间：90分钟，满分100分)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Fe56Ni59Cu64Zn65第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分；每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。)12019河北唐山模拟其他条件不变，升高温度，下列数据不一定增大的是()A可逆反应的化学平衡常数KB0.1 molL1 CH3COONa溶液的pHC水的离子积常数KwD弱酸的电离平衡常数Ka答案：A解析：若可逆反应的H0，升高温度，平衡正向移动，化学平衡常数K增大；若可逆反应的H0)。一定条件下，将1 mol X和2 mol Y加入2 L的恒容密闭容器中，反应至10 min时，测得Y的物质的量为1.4 mol。下列说法正确的是()A第10 min时，Z的物质的量浓度为0.7 molL1B10 min内，反应放出的热量为0.3 kJC10 min内，X的平均反应速率为0.03 molLlmin1D若容器中的气体密度不再发生变化，说明上述反应已达到平衡状态答案：D解析：起始时加入2 mol Y,10 min时测得Y的物质的量为1.4 mol，则反应消耗0.6 mol Y，同时生成0.6 mol Z，故Z的物质的量浓度为0.3 molL1，A错误。反应生成2 mol Z时，放出a kJ热量，则生成0.6 mol Z时放出0.3a kJ热量，B错误。反应消耗0.6 mol Y，同时消耗0.3 mol X，则有v(X)0.015 molL1min1，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。32019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答案：D解析：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。42019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BpH均为11的CH3COONa溶液和氨水中，CH3COONa溶液中水的电离程度大C0.10 molL1CH3COONa的pH小于0.10 molL1 NaCN溶液的pH，则酸性：CH3COOHHCND0.10 molL1醋酸溶液的pHa，稀释n倍后pHa1，则nc(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。0.10 molL1 CH3COONa的pH小于0.10 molL1 NaCN溶液的pH，则水解程度：CH3COONaHCN，C错误。醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COOH，加水稀释时电离平衡正向移动，pHa的醋酸溶液稀释n倍后pHa1，则有n10，D错误。52019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()A0.1 molL1 Na2CO3溶液，加水稀释，减小BpH7的氨水与氯化铵的混合溶液中：c(Cl)c(NH)C0.1 molL1的硫酸铝溶液中：c(SO)c(Al3)c(H)c(OH)DpH 2的醋酸溶液和pH12的NaOH溶液等体积混合：c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)答案：C解析：Na2CO3溶液中存在水解平衡：COH2OHCOOH，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，pH7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。0.1 molL1的硫酸铝溶液中存在水解平衡：Al33H2OAl(OH)33H，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pH12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)0C温度从T1 升至T2 时，正向反应速率增大，逆向反应速率减小DT1 时，体系的总压不变时，反应达到平衡状态答案：B解析：由表中数据可知，前2 min内生成0.20 mol HCl，同时生成0.20 mol 氯乙基苯，则有v(氯乙基苯)0.05 molL1min1，A错误。T1 达到平衡状态时，c(氯乙基苯)0.16 molL1，升高温度至T2 ，达到新平衡时测得c(氯乙基苯)0.18 molL1，说明升高温度，平衡正向移动，则有H0，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。112019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：3N2H4(g)=N2(g)4NH3(g)H132.9 kJmol1反应：N2H4(g)H2(g)=2NH3(g)H241.8 kJmol1下列说法中不正确的是()A图甲所示过程、都是放热反应B反应的能量过程示意图如图乙所示C断裂3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量D200 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)H50.7 kJmol1答案：A解析：过程发生反应，该反应为放热反应；过程发生反应为2NH3(g)=N2(g)3H2(g)，该反应为吸热反应，A错误。反应的H20，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。由于反应的H1BBA、B反应温度相同，但容积不同，且容积：ABCa、b、c三点对应的平均相对分子质量：bcaDt1t2时间段内，A、B两容器中平均反应速率相等答案：A解析：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AB，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Aca，则气体的总物质的量为bca，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acb，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，t1t2时间段内，A、B两容器中平均反应速率AB，D错误。132019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Al3Cn(AlCl4)4AlCl4Al2Cl3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是()A放电时，负极反应为2Al7Cl6eAl2ClB放电时，AlCl移向正极C充电时，阳极反应为AlClCne=Cn(AlCl4)D电路中每转移3 mol电子，最多有1 mol Cn(AlCl4)被还原答案：C解析：放电时铝为负极，失去电子被氧化为Al2Cl，电极反应式为Al7AlCl3e=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AlClCne=Cn(AlCl4)，C正确。1 mol Cn(AlCl4)被还原得到1 mol电子，故电路中转移3 mol电子，有3ml Cn(AlCl4)被还原，D错误。142019山东济宁模拟常温下，Ka1(H2C2O4)101.3，Ka2(H2C2O4)104.2。用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 0 molL1 H2C2O4溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A点所示溶液中：c(Na)c(HC2O)c(H2C2O4)c(C2O)B点所示溶液中：c(HC2O)c(C2O)C点所示溶液中：c(Na)c(HC2O)c(C2O)D点所示溶液中 ：c(Na)c(H2C2O4)2c(H)2c(OH)2c(C2O)答案：B解析：点时V(NaOH)10 mL，二者恰好完全反应生成NaHC2O4，此时溶液pHc(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)，A错误。点时溶液的pH4.2，又知Ka2(H2C2O4)104.2，则有c(HC2O)c(C2O)，B正确。点溶液的pH7.0，则有c(H)c(OH)，结合电荷守恒可得c(Na)c(HC2O)2c(C2O)，C错误。点时V(NaOH) 20 mL，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。152019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BH8OH8e=BO6H2OC电解池的电解质溶液可以选择CuSO4溶液D消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g答案：D解析：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O22H2O4e=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BH8OH8e=BO6H2O，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2.24 L O2(标准状况)时，电路中转移0.4 mol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12.8 g，D错误。162019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1.0 molL1碳酸钠溶液滴定1.0 molL1盐酸的滴定曲线B向pH10.25的溶液中通HCl气体使pH7，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Kh103.75答案：C解析：1.0 molL1碳酸钠溶液滴定1.0 molL1 HCl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1.0 molL1，A错误。由图可知，pH为10.25时，c(HCO)c(CO)，向pH10.25的溶液中通HCl气体使pH7，此时c(HCO)c(H2CO3)，B错误。由图可知，pH7.4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HCOH2OH2CO3OH，则水解平衡常数为Kh；由图可知，pH6.37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Khc(OH)1107.63，D错误。第卷(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)H99 kJ mol1。(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1.0 mol CO与2.0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min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：从反应开始到5 min时，生成甲醇的平均速率为_。5 min时达到平衡，H2的平衡转化率_%；化学平衡常数K_。1 min时的v正(CH3OH)_(填“”“”“”或“Ea(B)Ea(A)(2)300 之前，反应未达到平衡，反应正向进行，脱氮率随温度的升高而升高；300 后，反应达到平衡，升温，平衡逆向移动，脱氮率减小解析：(1)v(NH3)正代表正反应速率，v(H2O)逆代表逆反应速率，达到化学平衡状态时，有6v(NH3)正4v(H2O)逆，A错误；恒容条件下，反应过程中气体总物质的量和压强不断变化，当容器内总压强不变时，该反应达到平衡状态，B正确；气体总质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，C错误；达到平衡时，NO和H2O(g)的浓度保持不变，但不一定相等，D错误；无论是否达到平衡，气体的质量恒定不变，若容器内平均摩尔质量不再改变，说明气体的物质的量不再改变，则该反应达到平衡状态，E正确。反应的活化能越低，反应速率越快；由图可知，产生等量N2所需时间ABBC，从而可知活化能Ea(C)Ea(B)Ea(A)。(2)由图可知，300 之前脱氮率先逐渐增大，300 达到最大值，300之后升高温度，脱氮率逐渐降低，说明300 时该反应达到平衡状态，该反应的H0，随后升高温度，平衡逆向移动，脱氮率逐渐下降。19(12分)2019安徽皖江名校联考(1)为消除氮氧化物(NOx)的污染，可采用甲烷催化还原法：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H2CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H3867 kJmol1则有H2_。(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品甲醛，制备过程中能量的转化关系如图所示。写出上述反应的热化学方程式：_。反应热大小比较：过程_(填“大于”“小于”或“等于”)过程。上述反应过程中，需向体系中通入适量空气，控制条件消耗体系中的H2，既提高甲醛产率，同时使反应温度保持不变，则理论上n(CH3OH):n(空气)_。已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1，空气中O2的体积分数为0.2(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料，其原理为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0当混合气体的组成固定时，CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图所示。图中的压强由大到小顺序为_，判断理由是_；试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是_。答案：(1)1 160 kJmol1(2)CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H(E2E1) kJmol1等于(3)p1p2p3相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，使产生CO的量增大；总结果是随温度升高，使CO的转化率降低解析：(1)将题给三个热化学方程式依次编号为，根据盖斯定律，由2得反应CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)，则有H2H32H1(867 kJmol1)2(574 kJmol1)1 160 kJmol1。(2)根据图中信息可知，上述反应的热化学方程式为CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJmol1；催化剂改变化学反应的活化能，但不能改变反应的焓变，故反应热大小比较：过程等于过程。已知：.CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1) kJmol1。.H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1使反应温度保持不变，应使反应放出热量与反应吸收热量相同，则有n(CH3OH)(E2E1)kJmol1n(O2)2a kJmol1，故，又知空气中O2的体积分数为0.2，因此有。(3)相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高，所以图中的压强由大到小为p1p2p3。反应为放热反应，升高温度时，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；反应为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，使产生CO的量增大；最终结果是随温度升高，使CO的转化率降低。20(10分)2019江西五市八校联考氮的化合物在生产生活中广泛存在。(1)氯胺(NH2Cl)的电子式为_。可通过反应NH3(g)Cl2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)制备氯胺，已知部分化学键的键能如下表所示(假定不同物质中同种化学键的键能相等)，则上述反应的H_。化学键NHClClNClHCl键能/(kJmol1)391.3243.0191.2431.8NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂，该反应的化学方程式为_。(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)C(s)N2(g)CO2(g)，向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒温恒容(反应温度分别为400 、400 、T )的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160n(NO)/mol(甲容器)2.001.501.100.800.80n(NO)/mol(乙容器)1.000.800.650.530.45n(NO)/mol(丙容器)2.001.451.001.001.00该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。乙容器在200 min达到平衡状态，则0200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率为v(NO)_。(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C(s)发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_(填“”“”或“0。一定温度下，向2 L恒容容器中充入1 mol CH4(g)和2 mol NH3(g)发生上述反应，4 min达到平衡时，测得CH4的转化率为66. 67%。04 min内，用H2表示的该反应平均速率v(H2)_。保持温度和容积不变，再向平衡后的容器中充入2 mol NH3和2 mol H2，此时v正_(填“”“”或“)v逆。平衡体系HCN的物质的量(n)随某物理量变化曲线如图所示(图中x、L分别表示温度或压强)。若x为温度，则曲线_(填“L1”或“L2”)能正确表示n(HCN)与温度的关系；若x为压强，则曲线_(填“L1”或“L2”)能正确表示n(HCN)与压强的关系。(3)NH3能够形成Ag(NH3)。溶液中存在Ag(aq)2NH3(aq)Ag(NH3)(aq)时，其平衡常数的表达式为K总_。常温下，KAg(NH3)1.10107，反应AgCl(s)2NH3(aq)Ag(NH3)(aq)Cl(aq)的化学平衡常数为K1.936103，则有Ksp(AgCl)_。(4)硫氧化物和氮氧化物是常见的大气污染物，利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。电极A的电极反应式为_。在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO生成。该反应离子方程式为_。答案：(1)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H622.2 kJmol1(2)0.25 molL1min1K3，则平衡逆向移动，故有v正0，若x为温度，升高温度，平衡正向移动，n(HCN)增大，则L1表示n(HCN)与温度的关系；若x为压强，增大压强，平衡逆向移动，n(HCN)减小，则L2表示n(HCN)与压强的关系。(3)溶液中存在Ag(aq)2NH3(aq)Ag(NH3)(aq)时，其平衡常数的表达式为K总。溶液中存在下列平衡：.化学平衡：AgCl(s)2NH3(aq)Ag(NH3)(aq)Cl(aq)K1.936103；.化学平衡：Ag(aq)2NH3(aq)Ag(NH3)(aq)KAg(NH3)1.10107；.溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)由可得AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，则有Ksp(AgCl)1.761010。(4)由图可知，HSO在电极B上被还原生成S2O，则电极B为阴极，电极A为阳极，阳极上SO2被氧化生成H2SO4，电极反应式为SO22H2O2e=SO4H。电极B为阴极，电极反应式为2HSO2e=S2O2OH；阴极排出液中含有S2O、OH，在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO生成，则该气体为N2，结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒写出离子方程式：4S2O2NO28OH=8SON24H2O。