人教版高中化学选择性必修1 第15周 模块综合（一）练习（含答案）

第15周 模块综合（一）
一、选择题（每小题3分）
1．下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是（ ）
A．硫酸钡用作钡餐
B．明矾用于净水
C．硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
D．由制取无水固体时，需在气流中蒸发
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．新制的氯水放置一段时间，溶液的pH会减小
B．在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C．恒容容器中反应 达到平衡后，升高温度，气体颜色变深
D．增大压强，有利于与反应生成
3．医学研究证实：痛风病与关节滑液中形成的尿酸钠(NaUr)有关(NaUr增多，病情加重)，其化学原理为 △H＜0，下列说法不正确的是（ ）
A．大量饮水会增大痛风病发作的可能性
B．秋冬季节更易诱发关节疼痛
C．饮食中摄入过多咸菜，会加重痛风病病情
D．患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物
4．下列有关电解质溶液的说法正确的是（ ）
A．室温下，向的溶液中加入少量水溶液显碱性的物质，的电离程度不一定增大
B．溶液和溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
C．保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，以防止水解
D．将溶液蒸干均得不到原溶质
5．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．使甲基橙变红的溶液中：Fe2+、、Cl-、
B．与Al反应能放出H2的溶液：、Ba2+、、
C．在=106mol/L的溶液中：Al3+、H+、Cl-、
D．常温下，水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中：ClO-、K+、Na+、
6．近期我国科技工作者研发了一种酸碱混合硝酸锌电池，其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是（ ）
A．M膜是阴离子交换膜，N膜是阳离子交换膜
B．锌电极上的电势比催化电极上的高
C．负极的反应式为
D．当双极膜中有解离时，催化电极区减少
7．水煤气变换法反应为，将各0.5mol的CO和混合气体投入体积可变的密闭容器中，于不同的温度下测得反应物的物质的量分数()随时间变化关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．温度高于
B．升高温度，正反应速率增大的倍数小于逆反应速率
C．恒温恒容下，在状态a容器中再充入和，平衡不移动
D．在时，反应物的物质的量投入加倍，则随时间变化可能为曲线L
8．对于下列反应，其反应过程的能量变化如图所示。
编号 反应 平衡常数 反应热
反应①
反应②
反应③
下列说法不正确的是（ ）
A．
B．
C．增大压强，反应①②③的反应速率均加快
D．升高温度，增大，减小、不变
9．25℃时，H2S的电离常数，，H2S饱和溶液的浓度约为0.10 mol/L，，。某兴趣小组进行如下实验：
实验Ⅰ：向20 mL 0.10mol/LNaHS溶液中滴加0.10mol/LCuSO4溶液；
实验Ⅱ：向0.02mol/LMnSO4溶液中通入一定量H2S气体。
若溶液混合后体积变化忽略不计，下列说法不正确的是（ ）
A．工业上可利用反应除去废水中的
B．实验Ⅰ中，开始时发生反应为Cu2++2HS-=CuS↓+H2S K=1.9×1029
C．实验Ⅰ中，当V[CuSO4(aq)]=20 mL时，溶液中微粒浓度大小：
D．调节实验Ⅱ溶液pH=6，此时c(HS )=1.0×10 4 mol/L且Mn2+开始沉淀，则Ksp(MnS)=2.6×10-17
10．以红土镍镉矿(主要成分为，含等杂质)为原料回收贵重金属和，其工艺流程如图所示。
已知：①氧化性：。
②会被氧气氧化生成硫单质。
③溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时(浓度)的如下表。
离子
开始沉淀的 1.5 6.5 7.2 4.7 6.8
沉淀完全的 3.3 9.9 9.5 6.7 9.2
下列说法错误的是（ ）
A．在酸浸时的离子方程式为
B．滤渣I中只有S
C．调的范围是
D．物质Y最好为，金属B为
二、非选择题
11．（16分）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。
(1)（2分）查阅资料： 标准摩尔生成焓是指在 25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成 1mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。
物质
-46 -242
由此可得 = 。
(2)（8分）氨的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。
反应I：
反应Ⅱ：
为分析某催化剂对该反应的选择性，将 1mol NH3和2mol O2充入1 L密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图1所示。
图1
①该催化剂在低温时对反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。
②520℃时，容器中为 c(NH3)= mol/L，该温度下反应的平衡常数K= (不要求得出计算结果，只需列出有具体数字的计算式)。
③高于840℃时，NO 的产率降低的可能原因是 (填字母)。
A． NH3溶于水 B． 反应活化能增大
C．反应I的平衡常数变小 D． 催化剂活性降低
(3)（6分）NH3也是造成水体富营养化的重要原因之一，用 NaClO 溶液氧化可除去氨氮。其反应机理如图2所示(其中H2O 和 NaCl 略去)。
图2 图3
①NaClO 氧化 NH3的总反应的化学方程式为 。
②改变对溶液中NaClO去除氨氮效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量)的影响如图3 所示，则除氨氮过程中最佳的值约为 。
③为了提高氨氮的去除率，在实际工艺过程中温度控制在 15℃~30℃时，其可能的原因是 。
第15周 模块综合（一）
A 【解析】硫酸钡用作钡餐是由于硫酸钡既不溶于水也不溶于酸，不会产生Ba2+对人体造成危害，与水解无关，A正确；明矾用于净水是由于Al3+水解产生Al(OH)3胶体，使悬浊物沉降，可以净水，B错误；硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器是由于Al3+与发生双水解反应，C错误；Fe3+在水中会水解，加热会促进Fe3+的水解，故由制取无水固体时，需在气流中蒸发，抑制Fe3+的水解，D错误。
B 【解析】新制的氯水放置一段时间，次氯酸分解，平衡正向移动，氢离子浓度增大，溶液的pH会减小，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉，加铁粉是防止亚铁离子被氧化，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；恒容容器中反应 达到平衡后，升高温度，平衡向吸热反应方向移动即逆向移动，NO2浓度增加，气体颜色变深，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；SO2与O2反应生成SO3是体积减小的反应，增大压强，平衡向体积减小的方向即正向移动，有利于SO2与O2反应生成SO3，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意。
A 【解析】大量饮水会减小溶液中HUr、Na+、H+的浓度，从而使平衡逆向移动，NaUr减少，则可减小痛风病发作的可能性，A不正确；秋冬季节，气温降低，平衡正向移动，NaUr增多，更易诱发关节疼痛，B正确；饮食中摄入过多咸菜，会增大溶液中的Na+浓度，促使平衡正向移动，从而加重痛风病病情，C正确；患痛风病的人应少吃能代谢产生更多尿酸的食物，否则会增大关节中HUr浓度，促使平衡正向移动，从而使NaUr增多，痛风病加重，D正确。
A 【解析】水溶液显碱性的物质不一定是碱，如强碱弱酸盐CH3COONa，其水溶液显碱性，向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa，CH3COO-浓度增大，会抑制CH3COOH的电离，使CH3COOH的电离程度减小，A正确；CH3COONH4溶液中，CH3COO-、铵根离子的水解均会促进水的电离且水解程度相等，溶液中水的电离程度较大，而NaCl是强酸强碱盐，对水的电离无影响，两溶液中水的电离程度不相同，B错误；铁具有还原性，可以把铁离子转化为亚铁离子；保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，可防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，C错误；将溶液蒸干得到硫酸铝固体，加热Na2SO3溶液的过程中，发生反应：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4，蒸干会得到Na2SO4固体，将溶液蒸干过程中FeCl3水解生成氢氧化铁和挥发性盐酸，最终生成氢氧化铁，D错误。
C 【解析】使甲基橙变红的溶液为酸性溶液，酸性溶液中硝酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误；与铝反应能放出氢气的溶液可能是强酸溶液，也可能是强碱溶液，强酸溶液中氢离子能与亚硫酸氢根离子、碳酸氢根离子反应，强碱溶液中氢氧根离子与铵根离子、亚硫酸氢根离子、碳酸氢根离子反应，则四种离子在与铝反应能放出氢气的溶液中一定不能大量共存，B错误；=106mol/L的溶液为酸性溶液，四种离子在酸性溶液中不发生任何反应，一定能大量共存，C正确；常温下，水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液，酸溶液中氢离子与次氯酸根离子反应，四种离子在碱溶液中不发生任何反应，四种离子在常温下，水电离出的c(H+)=10-13mol/L溶液中可能大量共存，D错误。
B 【解析】根据图中所示，锌电极中的Zn在碱性溶液中失去电子生成，故锌电极为负极；在催化电极上发生反应转化为，N元素化合价降低，发生还原反应，催化电极为正极。根据电池放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，双极膜中的通过M膜向负极移动，则M膜为阴离子交换膜，通过N膜向正极移动，则N膜为阳离子交换膜。据此分析解答。根据分析知，膜是阴离子交换膜，膜是阳离子交换膜，A正确；催化电极是正极，锌电极是负极，因此催化电极上的电势比锌电极上的高，B错误；锌电极作负极，负极区的反应式为，C正确；当双极膜中有解离时，转移，同时会有移向催化电极(正极)区，正极电极反应式，根据电极反应可知，转移，消耗，则催化电极区净减少0.5mol，D正确。
D 【解析】由图可知，比先到达平衡状态，说明比对应反应速率快，则温度，A正确；由图可知，升高温度，反应物的物质的量分数()增大，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应；对放热反应而言，升高温度，正、逆反应速率都增大，但是正反应速率增大的倍数小于逆反应速率，B正确；状态a容器中，达到平衡时，消耗、的物质的量均为，则生成、的物质的量均为，平衡时，再充入和，瞬时，则平衡不移动，C正确；在体积可变的密闭容器中，时，反应物的物质的量投入加倍，则容器的体积也加倍，容器中反应物的浓度不变，化学反应速率不变，到达平衡的时间不变，则随时间变化不可能为曲线L，D错误。
D 【解析】由题意可知，K1=，K2=，所以K3==K1·K2，A正确；根据盖斯定律，反应①+反应②=反应③，则，B正确；增大压强活化分子的有效碰撞次数变多，反应速率加快，C正确；平衡常数和温度有关，反应①吸热，反应②和③放热，升高温度，增大，减小、减小，D错误。
D 【解析】CuS和FeS是同类型的难溶物，、，CuS溶度积远小于FeS，即FeS可以转化为CuS，工业上可利用反应：除去废水中的，A正确；向20 mL 0.10mol/LNaHS溶液中滴加0.10mol/LCuSO4溶液，==≈，反应能完全进行，所以开始时发生反应为 K=1.9×1029，B正确；实验Ⅰ中，等体积混合后Cu2+过量，由可知，HS-完全反应生成H2S。H2S发生第一步电离生成少量HS ，第二步HS 电离产生极少量S2-，故浓度顺序为，C正确；当pH=6时，c(H+)=1×10-6mol/L，HS-浓度为1.0×10-4mol/L，S2-浓度为，Mn2+开始沉淀时，Ksp(MnS)= =0.02×1.3×10-11=2.6×10-13，D错误。
B 【解析】镍镉矿浆化，然后通入氧气加入稀硫酸进行酸浸，硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐，二氧化硅不反应，PbSO4不溶，过滤得到含有S、二氧化硅、硫酸铅的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入X调节pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，X可以是碳酸镍或氧化镍等，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液；结合题目所给氧化性及过程中尽量不引入杂质，可向滤液中加入物质Y镍，置换出铜离子，过滤得到含有铜、镍的金属A和硫酸镍、硫酸镉的滤液；滤液经电解、过滤得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液；固体通入一氧化碳气化分离得到Ni(CO)4和镉；Ni(CO)4受热分解得到镍以及CO，据此回答。氧气具有氧化性，酸性条件下氧化NiS得到硫单质，反应为，A正确；由分析可知，滤渣Ⅰ中含有二氧化硅、硫酸铅和硫单质，B错误；向滤液中加入不溶物X和溶液中氢离子反应调节pH，将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而其他离子不沉淀，则需调pH范围为，C正确；由分析可知，物质Y最好为，金属B为，D正确。
11．【答案】（1） -1268 （2）①II ②0.4 ③CD （3）①2NH3 + 3NaClO=N2↑+ 3H2O + 3NaCl ②1.5 ③温度过低时化学反应速率慢，去除效率低；温度过高时，加快了 HClO 的分解(或 NaClO 分解)，NaClO 的利用率降低；氨在温度过高时易挥发。
【解析】(1)由题目所给数据可写出如下热化学方程式：①3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ，由盖斯定律：②×3-①×2，得4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H2=3△H3 - 2△H1=-1268 kJ/mol。
①由图1知，在低温时，生成N2比生成NO多，故该催化剂在低温时对反应Ⅱ选择性更好。②520℃时，由图示数据列式如下：
反应Ⅰ：，
反应Ⅱ：，则平衡时，、、、，则反应Ⅱ的平衡常数K==。③由于反应用到了催化剂，故此时NO产率降低有可能是因为温度过高导致催化剂活性下降，另外此反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO产率下降，故此处选CD。(3)①由图2知，初步确定总反应的反应物为NaClO、NH3，生成物为N2，根据元素守恒结合题干信息，确定生成物中还有H2O、NaCl，结合得失电子守恒和元素守恒配平得总反应为2NH3 + 3NaClO=N2↑+ 3H2O + 3NaCl。②去除率较高，余氯量较低，说明去除效果最佳，符合要求的最佳值约为1.5。③控温15~30℃，可从温度过低和过高两个角度回答，即温度过低时化学反应速率慢，去除效率低；温度过高时，加快了 HClO 的分解(或 NaClO 分解)，NaClO 的利用率降低且氨在温度过高时易挥发。