人教版高中化学选修4模块综合检测2
(90分钟，100分)
一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)
1．下列过程伴随的能量变化中，属于反应热的是( )
A．形成1 mol H—Cl键放出的能量
B．石墨转变成金刚石吸收的能量
C．1 mol O2形成2 mol O原子吸收的能量
D．水蒸气变成液态水放出的能量
解析：化学反应中的能量变化叫反应热。化学反应 ( http: / / www.21cnjy.com )的实质是旧键的断裂和新键的形成，A选项只涉及化学键的形成，C选项只涉及化学键的断裂，能量变化都不属于反应热；D选项中水蒸气变成液态水是物理变化，属于物理过程。
答案：B
2．某化学反应的能量变化如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．该反应的反应热ΔH＝E2－E1
B．a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
C．催化剂能降低反应的活化能
D．催化剂能改变反应的焓变
解析：根据图像可知，反应物的总能量低 ( http: / / www.21cnjy.com )于生成物的总能量，该反应为吸热反应，该反应的反应热ΔH＝E1－E2，A项错误；催化剂可以降低反应的活化能，但对反应的焓变无影响，B、D项错误，C项正确。
答案：C
3．(2015·湖南宁乡 ( http: / / www.21cnjy.com )中学测试)已知热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH1＝－57.3 mol·L－1；H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH2＝m，下列说法正确的是( )
A．上述热化学方程式中的计量数表示分子数
B．ΔH1>ΔH2
C．ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1
D．|ΔH1|>|ΔH2|
解析：热化学方程式各化学式前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，A项错；浓硫酸溶于水放热，故B项正确，C、D项错。
答案：B
4. (2015·课标 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅰ)浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH的电离程度：b点大于a点
C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等
D．当lg ＝2时，若两溶液同时升高温度，则增大
解析： 根据题图信息可判断MOH是 ( http: / / www.21cnjy.com )强碱，而ROH为弱碱，A项正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释时，电离程度增大，正确；C项，若两溶液无限稀释，pH最终无限接近于7，它们的c(OH－)相等，正确；D项，当lg＝2时，两溶液同时升温，由于ROH是弱碱，c(R＋)增大，c(M＋)不变，则减小，错误。
答案：D
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO
C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的水溶液中：NH、Al3＋、NO、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
解析：pH＝1的溶液为酸性，NO酸性条件下具有强氧化性，能氧化Fe2＋，A中离子不能大量共存；水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液pH＝2或12，HCO不能大量共存；c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性，C中离子可能大量共存；Fe3＋与SCN－生成难电离物质Fe(SCN)3，SCN－不能大量共存。
答案：C
6．(2015·三明一中高二月考)一定条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下，在恒容密闭容器中，能表示反应X(气)＋2Y(气)??2Z(气)一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 ( http: / / www.21cnjy.com ) ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
解析：各组分浓度不再发生变化，说明反应已达到 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡，②符合题意；该反应是不等积反应，所以容器内压强不再发生变化，说明反应已达到平衡，③符合题意。
答案：C
7．(2015·青岛模拟)关于如图中四个图像的说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
注：图中，E表示能量，p表示压强，t表示时间，y表示体积。
A．①表示化学反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化，则该反应的反应热ΔH＝183 kJ/mol
B．②表示其他条件不变时，反应4A(g)＋3B(g)??2C(g)＋6D在不同压强下B的体积分数随时间的变化，则D一定是气体
C．③表示体积和pH均相同的HCl和CH3COOH两种溶液中，分别加入足量的锌，产生H2的体积随时间的变化，则a表示CH3COOH溶液
D．④表示10 mL 0.1 ( http: / / www.21cnjy.com )mol/L Na2CO3和NaHCO3两种溶液中，分别滴加0.1 mol/L盐酸，产生CO2的体积随盐酸体积的变化，则b表示Na2CO3溶液
解析：本题考查反应热、化学平衡、电 ( http: / / www.21cnjy.com )解质溶液等图像的分析，意在考查考生对化学反应原理的理解能力。①反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，ΔH为负值，A项错误；②根据图可知，压强为p2时反应先达到平衡，则p2>p1，若D是气体，则p2到p1，压强减小，B的体积分数减小，而图中表明减小压强时，B的体积分数增大，B项错误；③体积和pH均相同的HCl和醋酸，n(醋酸)>n(HCl)，加入足量锌，开始时两溶液中c(H＋)相同，而反应时盐酸中不断消耗H＋，而醋酸中消耗H＋的同时醋酸也电离出H＋，因此随后醋酸中c(H＋)大于盐酸中c(H＋)，醋酸中产生的氢气多，C项正确；④Na2CO3溶液中滴加盐酸，发生反应：CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，而NaHCO3溶液中滴加盐酸，发生反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，即NaHCO3溶液中滴加盐酸，立即产生CO2，因此b表示NaHCO3溶液，D项错误。
答案：C
8．已知反应A(g)＋B(g ( http: / / www.21cnjy.com ))??C(g)＋D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示，830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s时达平衡。下列说法不正确的是( )
温度/℃ 700 830 1200
K值 1.7 1.0 0.4
A．达到平衡后，B的转化率为50%
B．增大压强，正、逆反应速率均加快
C．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动
D．反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝0.005 mol·L－1·s－1
解析：本题考查化学反应速率与化学平衡，意在考 ( http: / / www.21cnjy.com )查考生对化学反应速率和化学平衡理论的理解与应用能力。830 ℃时，利用“三段式”可求出反应的B的物质的量。
设反应的B的物质的量为x mol，则有：
A(g) ＋ B(g)??C(g)＋D(g)
起始/mol 0.20 0.20 0 0
转化/mol x x x x
平衡/mol 0.20－x 0.20－x x x
平衡常数K＝＝1，解得x＝0.10，B的 ( http: / / www.21cnjy.com )转化率为×100%＝50%，A项正确；增大压强，反应物和生成物的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率均增大，B项正确；由表格中平衡常数的数值可知，温度越高，平衡常数越小，即升高温度，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，C项错误；反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝＝0.005 mol·L－1·s－1，D项正确。
答案：C
9．(2015·广东理综)常温下，0.2 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol·L－1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．HA为强酸
B．该混合液pH＝7
C．图中X表示HA，Y表示OH－，Z表示H＋
D．该混合溶液中：c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋)
解析：混合后的溶液为0.1 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol·L－1 NaA溶液，由题图知，c(A－)<0.1 mol·L－1，即A－发生了水解，所以HA是弱酸，A错误。A－水解，溶液呈碱性，B错误。根据电解质溶液中的三个守恒知：在NaA中，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)，C错误。由上述分析知，Y是HA分子，根据物料守恒得c(A－)＋c(HA)＝c(Na＋)，D正确。
答案：D
10．(2015·经典习题选萃)下列说法正确的是( )
A．水的离子积常数KW只与温度有关，但外加酸、碱、盐一定会影响水的电离程度
B．Ksp不仅与难溶电解质的性质和温度有关，还与溶液中相关离子的浓度有关
C．常温下，在0.10 mol·L－1的NH ( http: / / www.21cnjy.com )3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体，能使溶液的pH减小，c(NH)/c(NH3·H2O)的值增大
D．室温下，CH3COOH ( http: / / www.21cnjy.com )的KW＝1.7×10－5，NH3·H2O的Kb＝1.7×10－5，CH3COOH溶液中的c(H＋)与NH3·H2O中的c(OH－)相等
解析：本题考查电离平衡，考查考生对电离平衡的掌握情况。难度中等。
A项，加强酸强碱盐(如Na ( http: / / www.21cnjy.com )Cl)不影响水的电离；B项，溶度积常数是温度的函数，只受温度的影响；C项，加入NH4Cl，NH3·H2O??NH＋OH－平衡向逆反应方向移动，故pH减小，但由勒夏特列原理可知c(NH)/c(NH3·H2O)的值增大；D项，只知道平衡常数，但不知溶液的浓度，故c(H＋)、c(OH－)无法计算。
答案：C
11．(2015·北京石景山一模)常 ( http: / / www.21cnjy.com )温下，将浓度均为0.1 mol/L HA溶液和NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝9，下列说法正确的是 ( )
A．该混合溶液中：c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
B．该混合溶液中：c(HA)＋c(A－)＝0.1 mol/L
C．常温下，0.1 mol/L HA溶液的pH＝1
D．0.1 mol/L HA溶液中：c(HA)>c(A－)
解析：根据题意可知HA与NaOH恰好完全 ( http: / / www.21cnjy.com )反应，溶液呈碱性，则HA为弱酸，在生成的NaA溶液中，A－水解，c(A－)
1，C项错误：在0.1 mol/L HA溶液中HA只有极少部分电离，故c(HA)>c(A－)，D项正确。
答案：D
12．(2015·湖南省高三联考) ( http: / / www.21cnjy.com )已知：25 ℃时，Mg(OH)2的Ksp＝5.61×10－12，MgF2的Ksp＝7.42×10－11。下列判断正确的是( )
A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大
B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大
C．25 ℃时，Mg(OH)2固体 ( http: / / www.21cnjy.com )在20 mL 0.01 mol/L的氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2
解析：本题考查了难溶电解质的 ( http: / / www.21cnjy.com )溶解平衡，意在考查考生对溶解平衡的应用能力。Mg(OH)2的Ksp小于MgF2的Ksp饱和MgF2溶液中的c(Mg2＋)大，A项错误；Mg(OH)2的悬浊液中存在溶解平衡Mg(OH)2??Mg2＋＋2OH－，而NH4Cl水解显酸性，故加入少量的NH4Cl固体，促进溶解平衡右移，c(Mg2＋)增大，B项正确；对于一个确定的物质，温度不变，溶度积常数不变，C项错误；在Mg(OH)2的悬浊液中加入较高浓度的NaF溶液后，Mg(OH)2可以转化为MgF2，D项错误。
答案：B
13．根据如图回答，下列说法不正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．此装置用于铁表面镀铜时，a为铁
B．此装置用于电镀铜时，硫酸铜溶液的浓度不变
C．燃料电池中正极反应为O2＋2e－＋2H＋===H2O
D．若用该装置进行粗铜的精炼，当有1 mol水生成时，可得到64 g精铜
解析：本题考查电化学装置的分析， ( http: / / www.21cnjy.com )意在考查考生对原电池和电解池工作原理的理解能力。根据图可知H2失电子，发生氧化反应，故通H2一侧电极为燃料电池负极，则b为阴极，a为阳极，该装置用于铁表面镀铜时，铜作阳极，铁作阴极，因此a为Cu，b为Fe，A项错误；电镀铜时，阳极反应为：Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，CuSO4溶液的浓度不变，B项正确；燃料电池中正极上O2发生还原反应，且H＋向正极移动参与反应，C项正确；燃料电池总反应为2H2＋O2===2H2O，当生成1 mol水时转移2 mol电子，根据Cu2＋＋2e－===Cu可知，若转移2 mol电子，则得到精铜的质量为64 g，D项正确。
答案：A
14．(2015·福建理综)纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．X可能是金属铜 B．Y不可能是氢气
C．Z可能是氯化钠 D．Z可能是三氧化硫
解析：若用惰性电极电解CuCl2溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )，可以生成Cu和Cl2，Cu可以在Cl2中燃烧生成CuCl2，故X可能是金属铜，A正确；若用惰性电极电解HCl的水溶液，可生成H2和Cl2，H2和Cl2在点燃的条件下可以生成HCl，故Y可能是H2，故B错误；在水溶液中Na＋不可能放电，故C错误；若Z是三氧化硫，则Z的水溶液为H2SO4溶液，电解H2SO4溶液得到的X和Y作用不会生成三氧化硫，故D错误。
答案：A
15．(2015·经典习题选萃)已知 ( http: / / www.21cnjy.com )某温度、压强下的气体摩尔体积为55.20 L·mol－1，在该条件下有1 mol气体X发生如下反应并达到平衡：2X(g)??mY(g)＋Z(g)，测得混合气体中X的体积分数为58.80%，混合气体的总质量为46.00 g，混合气体的密度为0.72 g·L－1。则平衡时混合气体的平均相对分子质量为( )
A．58.80 B．46.00
C．39.74 D．16.13
解析：可直接由＝55.20 L·mol－1×0.72 g·L－1＝39.74 g·mol－1得出。
答案：C
16．(2015·山西省四校联考)一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO
下列说法不正确的是( )
A．在pH<4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4OH－＋4e－===2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢
解析：本题考查了电化学腐蚀、电极反 ( http: / / www.21cnjy.com )应式的书写等，意在考查考生分析、解决问题的能力。在pH<4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，A项正确；在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B项正确；在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项错误；在煮沸除氧气后的碱性溶液中，由于氧气的浓度减小，故正极上生成OH－的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减慢，D项正确。
答案：C
17．(2015·湖南五市十校模拟) ( http: / / www.21cnjy.com )温度为T时，向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5，反应PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.32 0.38 0.40 0.40
下列说法正确的是( )
A．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝0.006 4 mol·L－1·s－1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11 mol·L－1，则反应的ΔH<0
C．相同温度下，起始时向容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2，达到平衡时，则此反应的化学平衡常数为
D．相同温度下，起始时向容器中充入 ( http: / / www.21cnjy.com )2.0 mol PCl5、0.40 mol PCl3和0.40 mol Cl2，达到平衡前v(正)解析：反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝＝0.001 6 mol·L－1·s－1，A选项错误；
依据“三部曲”进行计算
PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)
始态(mol·L－1) 0.5 0 0
反应(mol·L－1) 0.1 0.1 0.1
终态(mol·L－1) 0.4 0.1 0.1
B选项，升高温度，平衡右 ( http: / / www.21cnjy.com )移，为吸热反应，B项错误；K＝＝，C选项温度不变，所以平衡常数不变，C项正确；D选项，<，平衡正向移动，D项错误。
答案：C
18．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是( )
A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定
C．用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入少量的蒸馏水再进行滴定
D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
解析：A项未用标准盐酸润洗 ( http: / / www.21cnjy.com )滴定管；B项锥形瓶不能用NaOH溶液润洗；C项不会引起实验误差；D项指示剂变色后，要等半分钟，若溶液红色不褪去，才表明达到滴定终点。
答案：C
二、非选择题(本题包括5个小题。共46分)
19．(6分)在化学反应中，只有 ( http: / / www.21cnjy.com )极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察下图，然后回答问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的ΔH＝________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)下列4个反应中，符合示意图描述的反应的是________(填代号)。
a．盐酸与NaOH反应 b．Na与H2O反应生成H2
c．铝热反应 d．灼热的碳与CO2反应
解析：(1)据图可知，反应物的总能 ( http: / / www.21cnjy.com )量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，ΔH＝(E2－E1)kJ/mol。(2)由于反应物的总能量低于活化分子的最低能量，因此反应需要加热，而且该反应为放热反应，c正确。
答案：(1)放热 (E2－E1)kJ/mol
(2)c
20．(12分)环境监测测定水中溶解氧的方法是：
①量取a mL水样，迅速加入固定剂M ( http: / / www.21cnjy.com )nSO4溶液和碱性KI溶液(含KOH)，立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2(该反应极快)。
②测定：开塞后迅速加入1～2 mL ( http: / / www.21cnjy.com )浓硫酸(酸化，提供H＋)，使之生成I2，再用b mol/L的Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂)，消耗V mL。有关反应式为：MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O。
试回答：
(1)滴定过程中用到的玻璃仪器除了酸式 ( http: / / www.21cnjy.com )滴定管、碱式滴定管外还缺少________________________________________________________________________。
(2)滴定操作时，左手控制滴定管，右手________，眼睛要注视________。
(3)滴定(I2和S2O反应)以淀粉为指示剂，终点时溶液由________色变为________色。
(4)水中溶解氧的计算式是______(以g/L为单位)。
(5)测定时，滴定管经蒸馏水洗涤后即加滴定剂Na2S2O3溶液，导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)。
(6)记录测定结果时，滴定前仰视刻度线，滴定到达终点时又俯视刻度线，将导致滴定结果________。
解析：(4)根据反应式2Mn2＋ ( http: / / www.21cnjy.com )＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2、MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O可得关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O，由于消耗b mol/L的Na2S2O3溶液V mL，则可知消耗O2的物质的量为 mol，即水中的溶解氧g/L。(5)若滴定管用蒸馏水洗涤后未经润洗即加Na2S2O3溶液，则会使V偏大，导致测定结果偏高。(6)记录测定结果时，滴定前仰视刻度线、滴定后又俯视刻度线会造成V偏小，导致测定结果偏低。
答案：(1)锥形瓶、烧杯 (2)不断振荡锥形瓶 锥形瓶内溶液颜色的变化 (3)蓝 无 (4)8bV/a
(5)偏高 (6)偏低
21．(2015·苏州高二检测)(12分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol
据此回答以下问题：
(1)①该反应的化学平衡常数表达式为K＝________。
②根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越________。
(2)某温度下，若把10 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol N2与30 mol H2置于体积为10 L的密闭容器内，反应达到平衡状态时，测得混合气体中氨的体积分数为20%，则该温度下反应的K＝________(可用分数表示)。能说明该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。
a．容器内的密度保持不变
b．容器内压强保持不变
c．v正(N2)＝2v逆(NH3)
d．混合气体中c(NH3)不变
(3)对于合成氨反应而言，下列有关图像一定正确的是(选填序号)________。
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)相同温度下，有恒容密闭容器A和恒压 ( http: / / www.21cnjy.com )密闭容器B，两容器中均充入1 mol N2和3 mol H2，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1 kJ；B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2 kJ。则：a________b(填“>”、“＝”或“<”，下同)，Q1________Q2，Q1________92.4。
解析：可逆反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，是一个气体体积减小的放热反应。
(1)①由方程式知K＝。②升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向逆反应方向移动，c(NH3)减小，c(N2)、c(H2)增大，故减小，K值减小。
(2)由 N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
开始时(mol·L－1) 1 3 0
转化(mol·L－1) x 3x 2x
平衡时(mol·L－1) 1－x 3－3x 2x
则有×100%＝20%，得x＝。
由K＝＝＝。
判断平衡状态的标志是：①v(正) ( http: / / www.21cnjy.com )＝v(逆)，②各成分的浓度保持不变。ρ＝始终不变，a项不能说明反应达平衡状态，＝。c项不能说明反应达平衡状态。
(3)温度越高，反应越快 ( http: / / www.21cnjy.com )，达平衡所用时间越短。T1(4)由题意知：一开始两容器的 ( http: / / www.21cnjy.com )体积相同，随着反应的进行，气体总物质的量减小，故压强减小，而B容器中保持压强不变。相当于在A容器中达平衡的基础上给它增大压强，平衡向正反应方向移动，即B容器中NH3的体积分数大于A容器中NH3的体积分数，b>a，放出热量Q2>Q1，但N2＋3H2??2NH3为可逆反应，给出的1 mol N2和3 mol H2不能完全转化成NH3，故Q2、Q1都小于92.4。
答案：(1)① ②小
(2) b、d (3)a、c (4)< < <
22．(8分)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前，生产中常用 ( http: / / www.21cnjy.com )盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：________________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________。
(3)上图中若X为粗铜，容器中海水 ( http: / / www.21cnjy.com )替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的铜的质量________3.2 g(填“<”“>”或“＝”)。铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：_________________________________________________。
解析：(1)铁锈的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3＋，Fe3＋会与Fe反应生成Fe2＋。
(2)若X为碳棒，则需将铁件接电源的负极 ( http: / / www.21cnjy.com )，即开关K置于N处。若X为Zn，则Zn—Fe—海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极。此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。
(3)粗铜中含有杂质，故X电极溶 ( http: / / www.21cnjy.com )解Cu的质量小于3.2 g。若镀层破损，Cu和Fe在电解质溶液中构成原电池，其中Fe作负极，会加快Fe的腐蚀。
答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(2)①N ②牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法)
(3)< 在潮湿的环境中构成原电池，铁是负极，加速腐蚀
23．(8分)(1)已知常温时，0.1 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，则该溶液的pH＝________，此酸的电离平衡常数K＝________，由HA电离出的H＋的浓度约为水电离出的H＋的浓度的________倍。
(2)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液，在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大。
①向该溶液中加入少量盐酸时，发生反应的离 ( http: / / www.21cnjy.com )子方程式是________________，向其中加入少量KOH溶液时，发生反应的离子方程式是________________。
②现将0.04 mol·L－1 HA溶液和0.02 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，得到缓冲溶液。
a．若HA为HCN，该溶液显碱性，则溶液中c(Na＋)________c(CN－)(填“<”、“＝”或“>”)。
b．若HA为CH3COOH， ( http: / / www.21cnjy.com )该溶液显酸性，则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是____________________________。
解析：本题考查了电离平衡和离子方程式等知识，意在考查考生对基础知识的运用能力以及计算能力。
(1)c(H＋)＝0.1 ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L×0.1%＝10－4 mol/L，pH＝4，K＝＝10－7，由HA电离出的c(H＋)＝10－4 mol/L，由水电离出的c(H＋)＝ mol/L＝10－10mol/L，＝106。(2)①溶液中存在两个平衡：HA??H＋＋A－和A－＋H2O??HA＋OH－，加入盐酸时，发生离子反应：A－＋H＋===HA，加入KOH溶液时，发生离子反应：HA＋OH－===A－＋H2O。②a.将二者等体积混合后，溶液中的溶质为等物质的量的HCN和NaCN，溶液显碱性，说明CN－的水解程度大于HCN的电离程度，所以c(Na＋)>c(CN－)。b.HA为CH3COOH，溶液显酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。
答案：(1)4 10－7 106
(2)①A－＋H＋===HA HA＋OH－===A－＋H2O
②a.> b．c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)人教版高中化学选修4模块综合检测1
(90分钟，100分)
一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)
1．新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于新能源的是的( )
①煤 ②石油 ③太阳能 ④生物质能 ⑤氢能
A．①②③ B．①②⑤
C．②③⑤ D．③④⑤
解析：本题考查绿色化学。煤、石油是化石燃料，不是新能源，太阳能、生物质能、氢能都是新型能源，故D项正确。
答案：D
2．下列反应的热效应形式与其他三项不相同的是( )
A．铝粉与氧化铁反应
B．氯化铵晶体与Ba(OH)2·8H2O反应
C．锌片与稀硫酸反应
D．钠与冷水反应
解析：A项，铝热反应是放热反应；活泼金属 ( http: / / www.21cnjy.com )与酸、水反应置换出氢气的反应为放热反应，即C、D项均为放热反应；B项，氯化铵晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应为吸热反应。
答案：B
3．(2015·四川德阳四校联考)H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol－1。
已知：
( http: / / www.21cnjy.com )
下列说法正确的是 ( )
A．H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B．断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a) kJ
C．相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量小于2 mol HI(g)的总能量
D．向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 moI I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ
解析：A项，HI分子中的化学键是极性键；B ( http: / / www.21cnjy.com )项，由热化学方程式可知，反应放出a kJ的能量，其中断开1 mol I2和1 mol H2中的化学键共吸收(b＋c) kJ的能量，则形成2 mol HI分子中的化学键需放出(a＋b＋c) kJ的能量，那么断开2 mol HI分子中的化学键就需吸收(a＋b＋c)kJ的能量；C项，反应是放热反应，所以1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量高于2 mol HI(g)的总能量；D项，反应是可逆反应，放出的热量应小于2a kJ。
答案：B
4．(2015·湖南师大附中测试)现有下列三个图像：
( http: / / www.21cnjy.com )
下列反应中符合上述全部图像的反应是( )
A．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH<0
B．2SO3(g)??2SO2(g)＋O2(g) ΔH>0
C．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0
D．H2(g)＋CO(g)??C(s)＋H2O(g) ΔH>0
解析：由题图第一个图像知，升高温度，生成物 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度变大，即平衡右移，正反应是吸热反应，B、D两项符合；由第三个图像知，增大压强，平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体体积减小的反应，B项符合。
答案：B
5．(2015·经典习题选萃)下列各组离子，在指定的环境中能够大量共存的是( )
选项 指定环境 能够共存的离子
A 滴加酚酞显红色的溶液 K＋、S2－、SO、NO
B 有HCO存在的无色透明溶液 Na＋、K＋、Cl－、Al3＋
C 水电离的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的溶液中 Cl－、CO、NO、NH
D 使石蕊变红的溶液中 Fe2＋、MnO、NO、SO
解析：本题考查离子共存知识，考查考生对离子间发生反应的了解程度。难度中等。
A项，溶液呈碱性，碱性条件 ( http: / / www.21cnjy.com )下硫离子和亚硫酸根离子可以共存，二者只有在酸性条件下才不能共存；B项，碳酸氢根离子和铝离子发生互促水解，不能共存；C项，溶液可能显酸性也可能显碱性，酸性时碳酸根离子不能大量存在，碱性时铵根离子不能大量存在；D项，酸性条件下硝酸根离子、高锰酸根离子均能氧化亚铁离子。
答案：A
6．可逆反应aA(g)＋bB(g)?? ( http: / / www.21cnjy.com )cC(g)＋dD(s) ΔH＝Q kJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，C物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．T10
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a＋b>c＋d
解析：本题考查了化学图像、化学平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )等，意在考查考生的观察能力、理解能力及综合分析问题的能力。由C物质在混合物中的含量与温度(T)的关系图知，T2先建立平衡，所以T1c，但不能确定a＋b与c＋d的关系，B、D项错误；当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化，C项正确。
答案：C
7．(2015·贵州七校联考)将V ( http: / / www.21cnjy.com )1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL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＝50)。下列叙述正确的是( )
A．实验时的环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：中和反应为放热反应，B正确；分析图中数 ( http: / / www.21cnjy.com )据知，当加入HCl溶液5 mL、NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22 ℃，故实验时环境温度应低于22 ℃，A错误；加入HCl溶液30 mL时反应放热最多，此时酸碱正好完全中和，c(NaOH)＝1.0 mol/L×30 mL÷20 mL＝1.5 mol/L，C错误；有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuOH2O＋Cu是吸热反应，D错误。
答案：B
8．下列说法正确的是( )
A．5.6 g铁粉与硝酸反应失去电子数一定为0.3×6.02×1023
B．反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH<0、ΔS>0
C．电解精炼铜过程中，电路中每通过1 mol电子，阳极溶解铜32 g
D．0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2SO3)＋c(HSO)
解析：5.6 g铁粉与硝酸 ( http: / / www.21cnjy.com )反应，若硝酸少量，则铁被氧化为Fe2＋，失电子数为0.2×6.02×1023，A项错；因该反应不能自发进行。则ΔH－T·ΔS>0，由于ΔS>0，则ΔH>0，B项错；C项中因粗铜中含有杂质Zn、Fe、Ni，故溶解铜小于32 g，C项错；Na2SO3溶液中，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)＋c(HSO)，由物料守恒得：c(Na＋)＝2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]，联立两式可得：c(OH－)＝2c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(H＋)，D项对。
答案：D
9．盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是( )
A．在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO和OH－
B．NaHCO3溶液中：c(HCO)＋c(H2CO3)＋2c(CO)＝c(Na＋)
C．相同温度下，10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸与100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量不相等
D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量相同
解析：A项中，CO发生水解，溶液中的阴离子有CO、HCO和OH－，A项错误；根据物料守恒，NaHCO3溶液中：c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO)＝c(Na＋)，B项错；根据稀释促进电解质的电离，100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量大于10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸中H＋的物质的量。C项正确；CH3COOH是弱电解质，中和时还可以继续电离，故中和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量多，D项错误。
答案：C
10．(2014·高考山东卷)已知某温 ( http: / / www.21cnjy.com )度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中( )
A．水的电离程度始终增大
B．先增大再减小
C．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变
D．当加入氨水的体积为10 mL时，c(NH)＝c(CH3COO－)
解析：本题考查溶液中的平衡问题，意在考 ( http: / / www.21cnjy.com )查考生运用所学知识分析解决问题的能力。由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时，溶液呈中性，结合电荷守恒知c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，则c(CH3COO－)＝c(NH)，D项正确；开始滴加氨水时，水的电离程度增大，二者恰好完全反应时，水的电离程度最大，再继续滴加氨水时，水的电离程度减小，A项错误；开始滴加氨水时，溶液显酸性，NH3·H2O少量，完全转化为CH3COONH4，而在酸性条件下不利于NH的水解，随着氨水的不断滴加，溶液酸性减弱，NH的水解程度增大，当氨水过量时，由于NH3·H2O的电离程度很小，故减小，B项错误；根据原子守恒知n(CH3COO－)与n(CH3COOH)之和不变，但滴加氨水过程中，溶液体积不断增大，故c(CH3COO－)与c(CH3COOH)之和减小，C项错误。
答案：D
11．(2015·湖北省重点中学联 ( http: / / www.21cnjy.com )考)等体积、浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②HSCN溶液、③NaHCO3溶液，已知将①、②分别与③混合，实验测得产生的CO2气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图，下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．物质酸性的比较：CH3COOH>HSCN>H2CO3
B．反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO－)>c(SCN－)
C．上述三种溶液中由水电离的c(OH－)大小：NaHCO3>CH3COOH>HSCN
D．CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.10 mol·L－1
解析：本题考查了电解质溶液知识，意在考查 ( http: / / www.21cnjy.com )考生对电离、盐类水解原理的理解能力。由图像可知，HSCN与NaHCO3溶液反应的速率比CH3COOH与NaHCO3溶液反应的速率大，故酸性：HSCN>CH3COOH，A项错误；CH3COO－的水解程度大于SCN－的水解程度，故c(CH3COO－)CH3COOH>HSCN，C项正确；等体积、浓度均为0.1 mol/L的CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应后，溶液体积加倍，故c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.05 mol·L－1，D项错误。
答案：C
12．已知可逆反应AsO＋2I－＋2H＋??AsO＋I2＋H2O，设计如下图装置，进行下述操作：
( http: / / www.21cnjy.com )
①向(Ⅱ)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；
②若改往(Ⅱ)烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微电流表指针与①的偏转方向相反。
下列有关说法中不正确的是( )
A．①操作过程中C1棒上发生的反应为2I－－2e－===I2
B．②操作过程中盐桥中的阳离子移向(Ⅰ)烧杯
C．若将微安表换成惰性电极电解饱和食盐水的装置，在①操作过程中与C2棒连接的电极上有Cl2产生
D．若将微安表换成电解精炼铜装置，在②操作过程中与C1棒连接的为纯铜电极
解析：①操作平衡向右移动，C1棒上I ( http: / / www.21cnjy.com )－失电子生成I2，为负极，C2 正极；②操作平衡向左移动，C1棒上I2得电子生成I－，为正极，C2为负极；A、B选项均正确；C选项，与C2棒相连的为电解池的阳极，阴离子Cl－失电子生成Cl2，正确；D选项，与C1棒连接的电解池的阳极，应该连接粗铜，错误。
答案：D
13．(2015·天津理综)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：
X(g)＋mY(g)??3Z(g)
平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30 ( http: / / www.21cnjy.com )%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是 ( )
A．m＝2
B．两次平衡的平衡常数相同
C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1
D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1
解析：在2 L的密闭容器中，反 ( http: / / www.21cnjy.com )应达平衡时，各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比，即平衡时，n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝ 30%∶60%∶10%＝3∶6∶1。设第一次平衡时X消耗的物质的量为x，则
X(g) ＋ mY(g) ?? 3Z(g)
初始 1 mol 2 mol 0
转化 x mx 3x
平衡 1 mol－x 2 mol－mx 3x
则(1 mol－x)∶(2 mol－m ( http: / / www.21cnjy.com )x)∶3x＝3∶6∶1，解得x＝0.1 mol、m＝2，由此可得，A项、C项正确。同理可得第二次平衡时，Z的浓度为0.2 mol·L－1，D项错误。平衡常数只与温度有关，两次平衡反应温度相同，故平衡常数相同，B项正确。
答案：D
14．下列事实对应的离子方程式或电极反应式书写正确的是( )
A．用石墨作电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
B．碳酸钠溶液显碱性：CO＋2H2O??H2CO3＋2OH－
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－3e－===Fe3＋
D．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋H2O＋4H＋
解析：本题考查离子方程式或电极反应式的书写 ( http: / / www.21cnjy.com )，意在考查考生对相关反应的理解和应用能力。用惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2、H＋，A项正确；CO水解的方程式应分步书写，B项错误；钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，C项错误；在强碱溶液中发生反应，生成物中不能出现H＋，D项错误。
答案：A
15．下列说法正确的是( )
A．ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
解析：ΔH<0、ΔS>0，则ΔG<0， ( http: / / www.21cnjy.com )任何温度下反应都能自发进行，A错误；用焓变和熵变判断反应的自发性，都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据，C错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D错误。
答案：B
16．(2015·呼和浩特高三考试)已知在一容器中发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，有关说法正确的是( )
A．可能为电解池反应，Fe作阴极，CuSO4溶液作电解液
B．可能为原电池反应，负极Fe被还原为Fe2＋
C．可能为电解池反应，阳极反应：Fe－2e－===Fe2＋
D．可能为原电池反应，Fe作负极，Zn作正极，CuSO4溶液为电解液
解析：本题考查电化学，考查考生对原电池和电解池工作原理的理解能力。难度中等。
A项，为电解池时。则Fe做阳极，CuS ( http: / / www.21cnjy.com )O4溶液做电解液；B项，为原电池时，负极Fe被氧化为Fe2＋；C项，为电解池时，阳极为Fe放电；D项，为原电池时，负极为Fe，正极的金属活动性要比Fe弱，CuSO4溶液为电解液。
答案：C
17．常温下，将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
实验编号 c(HA)/mol·L－1 c(NaOH)/mol·L－1 混合溶液的pH
甲 0.1 0.1 pH＝a
乙 0.2 0.2 pH＝9
丙 c1 0.2 pH＝7
丁 0.2 0.1 pH<7
下列判断正确的是( )
A．a>9
B．在乙组混合液中由水电离出的c(OH－)＝10－5 mol·L－1
C．c1＝0.2
D．丁组混合液中：c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)
解析：由乙组可判断出HA是弱酸。甲、乙组 ( http: / / www.21cnjy.com )两种溶液均恰好完全反应，生成NaA，A－水解显碱性，甲组中NaA溶液浓度比乙组中的小，水解程度大，但由于浓度小，c(OH－)比乙组的小，所以7c(Na＋)，D项错误。
答案：B
18．K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是( )
A．在500℃、20 MPa条件下，在5 L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大
B．室温下K(HCN)C．25℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW不相等
D．2SO2＋O2??2SO3达平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大、减小或不变
解析：化学平衡常数、水的离子积常数都只与温度 ( http: / / www.21cnjy.com )有关，A、C项错误；电离平衡常数越大，酸性越强，越易电离，但电离度还与温度、浓度等有关，B项错误；D项因化学平衡常数不变，故改变的条件不是温度，SO2的转化率可能增大、减小或不变，D项正确。
答案：D
二、非选择题(本题包括5个小题。共46分)
19．(4分)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：
①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g) ΔH＝－71 kJ·mol－1
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l) ΔH＝－90.5 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1
(1)甲醇的燃烧热为________。
(2)若CO的燃烧热为282.5 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为________。
解析：结合燃烧热的定义利用盖斯定律求解。
(1)根据盖斯定律，(③×2－①)/ ( http: / / www.21cnjy.com )2得：CO(g)＋2H2(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－854.5 kJ·mol－1④，④－②得：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764 kJ·mol－1，故甲醇的燃烧热为764 kJ·mol－1。(2)由热化学方程式④得CO的燃烧热＋2×H2的燃烧热＝854.5 kJ·mol－1，由此可得H2的燃烧热为286 kJ·mol－1。
答案：(1)764 kJ·mol－1
(2)286 kJ·mol－1
20．(8分)草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O，现做如下实验，请回答相关问题。
①称取6.3 g纯草酸晶体，将其配制成100.0 mL水溶液为待测溶液
②取25.0 mL待测溶液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸
③用浓度为0.4 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定，滴定时发生的反应为：
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2O
(1)滴定时，将KMnO4标准溶液装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)若所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则测得的x值会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)判断达到滴定终点的现象是______________________。
此时用去12.50 mL KMnO4溶液，则x＝________。
解析：本题是氧化还原反应的滴定实验，考 ( http: / / www.21cnjy.com )查滴定管的使用、误差分析以及相关计算。(1)KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，故应装在酸式滴定管中。(2)若KMnO4溶液的浓度偏小，则消耗KMnO4溶液的体积偏大，计算出的草酸晶体的物质的量就偏大，草酸晶体的摩尔质量则偏小，x偏小。(3)V(KMnO4)＝12.50 mL，结合方程式得：n(草酸晶体)＝0.4 mol/L×12.50×10－3 L×5/2＝1.25×10－2 mol，则M(草酸晶体)＝6.3 g/(1.25×10－2 mol×4)＝126 g/mol，x＝2。
答案：(1)酸式
(2)偏小
(3)滴入最后一滴KMnO4后，溶液由无色变成紫红色，且振荡后静置半分钟内不褪色 2
21．(2015·河南省适应性测试)(1 ( http: / / www.21cnjy.com )4分)当温度高于500 K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。
(1)该反应的化学方程式为________________；其平衡常数表达式为K＝________。
(2)在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。
a．体系压强不再改变
b．H2的浓度不再改变
c．气体的密度不随时间改变
d．单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1
(3)已知：1 g氢气完全燃烧生成 ( http: / / www.21cnjy.com )液态水，放出143 kJ热量；23 g乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出650 kJ热量，则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。(要求计算出数值)
(4)在一定压强下，测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据中，起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图所示，根据图中数据分析：
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①降低温度，平衡向________方向移动。
②在700 K、起始投料比＝1.5时，H2的转化率为________。
③在500 K、起始投料比＝2时，达到平衡后H2的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时CH3CH2OH的浓度为________。
解析：本题考查反应热、化学平衡及有关计算，意在考查考生的知识迁移和综合应用能力。
(1)由题给信息可得到该反应的化学方 ( http: / / www.21cnjy.com )程式为：2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O；该反应的平衡常数表达式为K＝。(2)该反应为气体分子数减小的化学反应，当体系的压强不再改变时，反应达到平衡状态，另外氢气的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态；由于在500 K时，所有物质均为气体，故在恒容状态下气体的密度恒为定值，密度不变不能说明反应达到平衡状态；根据化学方程式可知，任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3∶1。(3)由题给信息可分别写出氢气和乙醇燃烧热的热化学方程式：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ/mol和CH3CH2OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1300 kJ/mol，从而可求得氢气和乙醇的燃烧热的比值为0.22。(4)①由图中信息可知，其他条件不变时，升高温度，CO2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即降低温度，平衡将向正反应方向移动。②700 K时，当氢气与二氧化碳的起始投料比＝1.5时，由图像可知二氧化碳的转化率为20%，由化学方程式：2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O，可计算出氢气的转化率为40%。③设起始时c(CO2)＝x mol·L－1，则起始时c(H2)＝2x mol·L－1，有
2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O
起始(mol·L－1): x 2x 0 0
转化(mol·L－1): 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x
平衡(mol·L－1): 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x
0．2x＝a，得x＝5a，平衡时c(CH3CH2OH)＝0.3x mol·L－1＝1.5a mol·L－1。
答案：(1)2CO2＋6H2C2H5OH＋3H2O
(2)ab
(3)0.22
(4)①正反应(或右) ②40% ③1.5a mol·L－1
22．(10分)请仔细观察下列五种装置的构造示意图，完成下列问题。
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(1)碱性锌锰电池的总反应式：Zn＋2 ( http: / / www.21cnjy.com )MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，则负极的电极反应式：________________。
(2)碱性锌锰电池比普通锌锰 ( http: / / www.21cnjy.com )电池(干电池)性能好，放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是_______________________________________________。
(3)铅－硫酸蓄电池放电过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，H2SO4浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)，充电时阴极的电极反应式为：________________。
(4)电解精炼铜时，a极是________(填“纯铜”或“粗铜”)。锌银纽扣电池在工作过程中________(填物质名称)被还原。
解析：本题考查了电化学知识，意在考查考生对电化学知识的掌握情况。
(1)原电池的负极发生氧化反应，根据元素化 ( http: / / www.21cnjy.com )合价变化知锌失电子，负极的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大。(3)铅蓄电池在放电过程中消耗硫酸，所以硫酸浓度变小，充电时阴极PbSO4得电子生成Pb，发生反应PbSO4＋2e－===Pb＋SO。(4)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，则a极为纯铜。锌银纽扣电池中锌作负极，氧化银作正极，正极发生还原反应，即氧化银被还原。
答案：(1)Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
(2)碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大(合理答案均可得分)
(3)变小 PbSO4＋2e－===Pb＋SO
(4)纯铜 氧化银
23．(10分)现将0.04 mol·L－1的某酸(A)溶液和0.02 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合得混合溶液Q。
(1)若A为CH3COOH，Q呈酸性，溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )所有离子按浓度由大到小排列的顺序是________；若A为HCl,100℃时(KW＝10－12)，溶液中由水电离出的H＋浓度为________mol·L－1；若A为H2S，Q接近中性，则HS－的电离能力________水解能力(填“>”、“<”、“＝”或“无法确定”)。
(2)根据(1)中信息比较相同条件下，浓度均 ( http: / / www.21cnjy.com )为0.01 mol·L－1的①NaHS、②CH3COONa、③NaCl溶液中，阴离子总浓度由大到小的顺序为________(填序号)。
(3)用浓度为0.01 mo ( http: / / www.21cnjy.com )l·L－1的NaOH溶液滴定相同体积、相同浓度的①HCl溶液、②CH3COOH溶液、③H2S溶液，当滴定至中性时，消耗NaOH溶液的体积分别为a mL、b mL、c mL，则a、b、c的大小关系是________。
解析：(1)若A为CH3COOH ( http: / / www.21cnjy.com )，Q中CH3COOH和CH3COONa物质的量浓度相等，溶液呈酸性说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，离子浓度的大小顺序为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)；若A为HCl，则Q中c(H＋)＝0.01 mol·L－1,100℃时KW＝10－12，则c(OH－)＝10－10 mol·L－1，水电离生成的H＋物质的量等于OH－的物质的量，因此水电离出的H＋浓度为10－10 mol·L－1；若A为H2S，则Q中NaHS与H2S的物质的量浓度相等，若HS－的电离能力强于或等于其水解能力，则溶液一定呈酸性，而实际上Q接近中性，说明HS－的水解能力较强。(2)由电荷守恒，①中有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋2c(S2－)，②中有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，③中有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，三种溶液中的c(Na＋)相等，但c(H＋)：③>②>①，所以三种溶液中阴离子浓度的大小顺序为③>②>①。(3)碱与三种酸等物质的量混合后，所得到的溶液分别呈中性、碱性、碱性，又因酸性：CH3COOH>H2S，故三种溶液的pH大小顺序为NaClb>c。
答案：(1)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)10－10 <
(2)③>②>① (3)a>b>c