2017-2018学年人教版高中化学选修四化学反应原理综合练习1（解析版）

2017-2018学年人教版高中化学选修四
综合练习卷1
一、单选题
1.在25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，在35 ℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14，则下列叙述正确的是(　　)
A．c(H＋)随着温度的升高而降低 B． 35 ℃时，c(H＋)C． 35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小 D． 水的电离是吸热的
某种溶质的溶液的pH＝2，向该溶液中加水到体积变为原来溶液体积的10倍，所得溶液的pH在2～3之间，则溶液中的溶质可能是(　　)
A． 强酸 B． 弱酸 C． 强碱 D． 弱碱
3.下图是甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是(　　)
A． 左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇
B． 正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C． 负极反应式为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
D． 该电池提供1 mol e－，消耗氧气0.25 mol
4.某温度下，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]B． 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
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两点代表的溶液达到饱和
5.下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是(　　)
A． 逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B． 一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
C． a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D． a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
6.下列电离方程式错误的是(　　)
A． (NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO4===2＋
B． H2SO4溶于水：H2SO42H＋＋ C． HF溶于水：HFH＋＋F－
D． NaHCO3溶于水：NaHCO3===Na＋＋、H＋＋
7.在较稀FeCl3溶液中，存在如下水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液，下列说法正确的是(　　)
A． 水解平衡不移动 B． 水解平衡向逆反应方向移动
C． 溶液中H＋浓度增大 D． Fe3＋的水解程度增大
8.现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是
A． 加水稀释成100 mL B． 加入10 mL的水进行稀释
C． 加入10 mL 0.01 mol·L－1的NaOH溶液
D． 加入10 mL 0.01 mol·L－1的HCl溶液
9.已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.83 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.9 kJ·mol－1
若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4 g H2O(l)，并放出114.04 kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为(　　)
A． 0.22 mol B． 0.15 mol C． 0.1 mol D． 0.05 mol
10.已知热化学方程式：
①C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 ②C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2
③C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH3＝1.9 kJ·mol－1下列说法正确的是(　　)
A． 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B． 金刚石比石墨稳定
C． ΔH3＝ΔH1－ΔH2 D． ΔH1＞ΔH2
11.下列离子方程式中，属于正确的水解反应的是(　　)
A．＋H2OH2CO3＋OH－ B． HS－＋H2OS2－＋H3O＋
C．＋2H2OH2CO3＋2OH－ D． F－＋H2O===HF＋OH－
12.关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是(　　)
A． 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
B． 钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C． 地下钢管连接镁块是采用牺牲阳极的阴极保护法
D． 用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁接电源的正极
13.下列关于反应热的表述正确的是（ ）
A．当ΔH<0时，表示该反应为吸热反应
B．需要加热才能进行的反应是吸热反应
C．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D．1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应放出的热量：CH3COOH14.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2的催化氧化：2SO2＋O22SO3　ΔH＜0，下列有关说法正确的是(　　)
A． 升高温度只提高逆反应速率 B． 降低温度可提高正反应速率
C． 升高温度平衡向正反应方向移动 D． 降低温度平衡向正反应方向移动
15.“生物质能”主要是指树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量；古老的柴火做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正被现代科学技术所改变，下面说法错误的是（　　）
A． 生物质能的缺点是严重污染环境 B． 生物质能源是可再生的能源
C． 利用生物质能就是间接利用太阳能
D． 使用沼气这种生物质能是对化学能的充分利用
16.下列关于溶液的酸碱性说法正确的是(　　)
A． pH<7的溶液一定是酸性
B．若某盐溶液呈酸性或碱性，一定是由于该盐发生了水解反应
C．c(H＋)二、填空题
17.铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是铅和二氧化铅，电解质为稀硫酸，工作(放电)时该电池的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。试根据上述情况判断：
(1)蓄电池的负极材料是_____。(2)工作时，正极反应为____________________。
(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。(5)电流方向从________极流向________极。
18.CH4的燃烧热为893 kJ·mol－1，写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：__________________________________________________________。
19.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数(Ksp)。例如：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20。当溶液中各离子浓度幂的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02 mol·L－1，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH为________。
20.写出NH4HCO3溶液中的物料守恒和电荷守恒______________________，_________________。
21.现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L－1HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L－1KOH溶液；④25 ℃ 0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比，能促进水的电离的是______(填序号，下同)，能抑制水的电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。(2)从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，___________时，水的电离度相等。

答案解析
1.【答案】D
【解析】H2OH＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，只与温度有关；温度升高，Kw变大。水的电离程度增大，c(H＋)和c(OH－)均增加，但始终相等，A、B、C错误；温度升高Kw变大，说明平衡正移，水的电离为吸热过程，D正确。
2.【答案】B
【解析】溶液的pH＝2，溶液显示酸性，C、D错误；如强酸溶液加水体积变为原来的10倍，c(H＋)变为原来1/10，pH增加1个单位，pH＝ 3，A错误；加水促进弱酸电离，pH增加不到1个单位，B正确。
3.【答案】B
【解析】电极反应式为
负极：2CH3OH－12e－＋2H2O===2CO2＋12H＋
正极：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O，B错误；根据电子流向，可以判断a处通甲醇，b处通O2；当电池提供 1 mol 电子时，消耗O2为＝0.25 mol。
4.【答案】B
【解析】Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，Fe3＋、Cu2＋浓度相等(b、c点)时，Fe3＋对应的pH小，c(H＋)较大，c(OH－)较小，Ksp仅与温度有关，则Ksp[Fe(OH)3]5.【答案】D
【解析】根据图示，b极为阳极，a极为阴极，根据电荷守恒，电解质溶液中的、OH－移向阳极(b极)，电极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，b极附近c(H＋)>c(OH－)，石蕊溶液变红；Na＋、H＋移向阴极(a极)，电极反应：2H＋＋2e－===H2↑，a极附近c(OH－)>c(H＋)，石蕊溶液变蓝，C错误，D正确；根据电子守恒：O2～4e－～2H2，产生的气体体积a电极的大于b电极，A错误；两种气体均为无色无味的气体，B错误。
6.【答案】B
【解析】硫酸是强酸，属于强电解质，H2SO4=== 2H＋＋，只有B错误。
7.【答案】C
【解析】加入饱和的FeCl3溶液后，溶液浓度增大，水解平衡正向移动，但水解程度减小，A、B、D错误。虽然Fe3＋的水解程度减小，但溶质浓度增大，c(H＋)主要与溶质浓度正相关，最终变大，C正确。
8.【答案】A
【解析】稀释弱酸或弱碱时，既增大溶液体积而减小离子浓度，又促进了弱酸或弱碱的电离，最终只能得到溶液的pH范围。强酸的pH变1可加水稀释为原体积的10倍，A正确，B错误；加入NaOH溶液后，c(H＋)＝mol·L－1＝0.045 mol·L－1，C错误；加入HCl溶液后，c(H＋)＝mol·L－1＝0.055 mol·L－1，D错误。
9.【答案】C
【解析】物质在参加反应过程中放出或吸收的热量与此物质的物质的量成正比，依据H2与CO的热化学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。设氢气燃烧生成5.4 g H2O时放热为x，
x≈85.75kJ
CO燃烧放热为114.04 kJ－85.75 kJ＝28.29 kJ
设CO的物质的量为y，
解得：y＝0.1 mol，C正确。
10.【答案】A
【解析】ΔH3＞0，石墨生成金刚石吸热，能量升高，石墨更稳定，A正确，B错误；从物质角度看，反应③＝②－①，它们之间的函数关系同样适用于焓变，则ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝1.9 kJ·mol－1＞0，即ΔH1＜ΔH2，C、D错误。
11.【答案】A
【解析】盐类水解本质是盐类电离产生的弱酸根或弱碱阳离子与水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质的过程，用表示水解反应程度微弱，多元弱酸根只能逐个结合H＋，分步水解。B是硫氢根离子的电离方程式，不是水解，错误；C中水解是分步进行，第一步只能结合一个氢离子，水解反应的方程式为＋H2O＋OH－，错误；D中盐的水解是可逆的，水解反应的方程式为F－＋H2OHF＋OH－，错误。
12.【答案】D
【解析】钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀都是铁失去电子作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，钢铁发生吸氧腐蚀时O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A、B正确；地下钢管连接镁块，镁比铁活泼，作负极，铁作正极得到保护，C正确；用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁连接电源的负极，D错误。
13.【答案】D
【解析】当ΔH<0时，表示该反应为放热反应，A错误；需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，例如木炭燃烧，B错误；反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量有关，C错误；醋酸电离吸热，则1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应放出的热量：CH3COOH14.【答案】D
【解析】其他条件不变时，升高温度，正逆反应速率不同程度加快，平衡向吸热方向移动，尽可能削弱这种改变，反之亦然。升温正、逆反应速率均增大，A项错误；降温正、逆反应速率均减小，B项错误；此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，C项错误；降温平衡正向移动，D项正确。
15.【答案】A
【解析】生物质能是一种洁净能源，故A错误；生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，故B正确；生物质能来源于太阳能，故C正确；沼气池中产生的沼气可以做燃料，沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥，故沼气是对化学能的充分利用，故D正确；故选A。
16.【答案】C
【解析】pH<7溶液呈酸性，适用25 ℃室温条件，如在100 ℃时，纯水的pH＝6，呈中性，A错误；若某盐溶液呈酸性或碱性，不一定是该盐发生水解反应，可能是该盐发生电离，如NaHSO4溶液呈酸性，B错误；任何水溶液中只要存在c(H＋)17.【答案】(1)Pb　
(2)PbO2＋SO＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O　
(3)增大　(4)负　 (5)正 负
【解析】①由铅蓄电池放电反应方程式可知，铅的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铅为负极；二氧化铅的化合价降低，得到电子发生还原反应，二氧化铅为正极。
② 铅蓄电池放电总反应式与负极反应式(Pb＋SO－2e－=PbSO4)相减，可得其正极反应式PbO2+ SO+ 4H++2e－===PbSO4+ 2H2O。
③铅蓄电池放电时，氢离子移向正极，硫酸根离子移向负极，它们的浓度不断减小，溶液的酸性不断减弱，pH增大。
④电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。
18.【答案】CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－893 kJ·mol－1
【解析】CH4的燃烧热为893 kJ·mol－1，依据燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，反应的热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－893 kJ·mol－1。表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必为1，答案不能改用其它方式表示。
19.【答案】(1)5　(2)6
【解析】(1)根据信息，当c(Cu2＋)·[c(OH－)]2＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝＝＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH≥5。
(2)要使Cu2＋浓度降至mol·L－1＝2×10－4mol·L－1，c(OH－)＝＝10－8mol·
L－1，c(H＋)＝10－6mol·L－1，此时溶液的pH＝6。
20.【答案】c()＋c(NH3·H2O)＝c()＋c()＋c(H2CO3)和c()＋c(H＋)＝2c()＋c(OH－)＋c()
【解析】NH4HCO3溶液中NH4HCO3===＋，＋H2OH2CO3＋OH－，＋H＋，＋H2ONH3·H2O ＋ H＋，H2OH＋＋OH－。在任何水溶液中，所有的阳离子带的正电荷总量与所有的阴离子所带的负电荷总量相等，则c()＋c(H＋)＝2c()＋c(OH－)＋c()；由n(N)＝n(C)得物料守恒c()＋c(NH3·H2O)＝c()＋c()＋c(H2CO3)。
21.【答案】(1)①　②③④　①②　①③④
(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)
【解析】水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H＋)远大于水电离出的c(H＋)，酸电离的c(H＋)可看成溶液中的c(H＋)；强碱溶液中，由于碱电离的c(OH－)远大于水电离的c(OH－)，碱电离的c(OH－)可看成溶液中的c(OH－)。