化学：专题综合检测（四）（苏教版选修6）

一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．(2011年杭州高二检测)下列实验或生活中为了控制反应速率的做法不正确的是(　　)
A．用氯酸钾制取氧气时可加入少量的高锰酸钾以加快反应速率
B．用饱和食盐水代替蒸馏水制取乙炔
C．为降低HNO3与Cu反应制备NO2的速率可以采用稀硝酸代替浓硝酸
D．为了延长食品的保质期在食品包装袋中加入硅胶、硫酸亚铁
解析：选C。稀硝酸和铜反应生成的是NO而不是NO2。
2．二氧化氮存在下列平衡：2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是(　　)
A．温度130 ℃、压强3.03×105 Pa
B．温度25 ℃、压强1.01×105 Pa
C．温度130 ℃、压强5.05×104 Pa
D．温度0 ℃、压强5.05×104 Pa
解析：选C。在测定NO2分子相对分子质量时，就要尽可能使平衡不向右移动。因此要减小压强，升高温度。
3．下列哪些是影响化学反应速率的主要因素(　　)
A．压强　　　　　　　　　　 B．温度
C．催化剂 D．反应物的性质
答案：D
4．(2011年丽水高二检测)已知反应A2(g)＋2B2(g) 2AB2(g)　ΔH<0，下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
B．温度和压强的改变均对正反应速率的影响大
C．增大压强能使化学反应速率加快
D．向体系中通入“惰性”气体，正、逆反应速率均不变
解析：选C。升温时，正、逆反应速率均增大，A错；正反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率都加快，但对逆反应的影响更大，降低温度情况正好相反；正反应是体积减小的反应，增大压强，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大更快，减小压强，情况正好相反，故B错；由于该体系容器容积是否可变未知，D错。
5．在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)＋2B(g) 2C(g)。反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为(　　)
A．40% B．50%
C．60% D．70%
解析：选A。设反应开始时A、B的物质的量均为a mol，A的转化率为x。依平衡反应方程式进行三步运算：
　　　 A(g)＋2B(g) 2C(g)
起始(mol)　a　　　a　　　 　0
反应(mol) ax 2ax 2ax
平衡(mol) a－ax a－2ax 2ax
依题意有：a－ax＋a－2ax＝2ax
x＝0.4＝40%。
6．已知下列各组反应(表中的物质均为反应物)的反应物及温度，则反应开始时，放出H2的速率最快的是(　　)
编号 金属(大小、形状相同的粉末)物质的量 酸的浓度及体积 反应温度/℃
A Mg 0.1 mol 3 mol·L－1的硝酸10 mL 60
B Mg 0.1 mol 3 mol·L－1的盐酸10 mL 30
C Fe 0.1 mol 3 mol·L－1的盐酸10 mL 60
D Mg 0.1 mol 3 mol·L－1的盐酸10 mL 60
解析：选D。反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素。化学反应速率还受到反应物浓度、温度、催化剂等外部因素的影响。温度越高，反应物的浓度越大，化学反应速率越快，故D正确。
7．现有已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在于下列物质中的(　　)
A．多余的氧气中
B．生成的三氧化硫中
C．氧气和二氧化硫中
D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中
解析：选D。化学平衡是动态平衡，18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
8．(2011年高考海南卷)对于可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是(　　)
A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C．正、逆反应速率的比值是恒定的
D．达到平衡时，正、逆反应速率相等
解析：选B。A项用各物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，则有2v(H2，消耗)＝v(HI，生成)；C项随着反应的进行，v(正)不断减小，v(逆)不断增大，二者的比值也不断变化；D项达到平衡，对于某一物质来说，其正、逆反应速率相等，但对于不同物质，则不一定，如平衡时v(HI，逆)＝2v(H2，正)。
9．(2011年厦门高二检测)在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是(　　)
A．加催化剂同时升高温度
B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2
D．降低温度同时增大压强
解析：选B。提高反应速率的一般方法有：①升高温度，②增大反应物浓度，③对有气体参加的反应增大压强，④加入催化剂。要提高NO的转化率，即让平衡向正反应方向移动，可采用的方法有：①降低温度，②增大压强，③增大CO的浓度等。综合以上的分析，答案为B。
10．下列反应在一定的条件下达平衡状态时，增大压强，化学平衡一定逆向移动的是(　　)
A．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
B．2HI(g) H2(g)＋I2(g)
C．A(g)＋B(g) C(g)＋3D(？)
D．2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)
解析：选D。增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此增大压强，A向正反应方向移动；B不移动；D向逆反应方向移动；对于选项C，若产物D是气体，则增大压强，平衡向逆反应方向移动，若D为非气体，则增大压强，平衡向正反应方向移动。
11．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：
SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)
ΔH＝＋Q kJ·mol－1(Q>0)
某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是(　　)
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ
C．反应至4 min时，若HCl的浓度为0.12 mol·L－1，则H2的反应速率为0.03 mol·L－1·min－1
D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl 通入100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液恰好反应
解析：选D。该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡左移，减小了SiCl4的转化率，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，吸收的热量一定小于Q kJ，B错；反应至4 min时，HCl的浓度为0.12 mol·L－1，表示的反应速率为：v(HCl)＝0.03 mol·L－1·min－1，换算为v(H2)＝0.015 mol·L－1·min－1，C错；当吸热0.025Q kJ时，说明反应的SiCl4为0.025 mol，生成HCl 0.1 mol，其与100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液恰好反应，D正确。
12．(2011年福州高二检测)已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2(g)　ΔH＝－1025 kJ·mol－1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　)
解析：选C。此题结合化学平衡图象考查外界条件对化学平衡的影响。根据“先拐先平数值大”的原则，选项A、B、C正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动(即向逆反应方向移动)，可确定A正确、C错误；根据压强增大，平衡向气体体积减小方向移动(即向逆反应方向移动)，可确定B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。
13．现有反应S2Cl2(l)＋Cl2(g) 2SCl2(l)　ΔH＝－50.16 kJ
(橙黄色)　　　 　(鲜红色)
·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是(　　)
A．温度不变，增大容器的体积，S2Cl2的转化率降低
B．温度不变，缩小容器的体积，液体的颜色加深
C．压强不变，升高温度，液体的颜色变浅
D．体积不变，降低温度，氯气的转化率降低
解析：选D。A选项，温度不变，增大容器的体积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，S2Cl2的转化率降低，正确；B选项，温度不变，缩小容器的体积，即增大压强，平衡右移，鲜红色的SCl2浓度增大，液体的颜色加深，正确；C选项，压强不变，升高温度，平衡左移，液体的颜色变浅，正确；D选项，体积不变，降低温度，平衡右移，氯气的转化率应该增大，故D错误。
14．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是(　　)
??
A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好
B．加热时，②、③溶液均变红，冷却后又都变为无色
C．④中，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅
D．四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
解析：选C。加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于下部NH4Cl分解产生的氨气与氯化氢气体在上部遇冷后重新化合生成，不能说明NH4Cl的热稳定性好，A选项错误；加热时，氨自溶液中挥发使②溶液从红色变为无色，冷却后氨又溶解在酚酞溶液中使其变红色，而③溶液加热从无色变红色，冷却后又变为无色，故B选项错误；可逆反应是在一定条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，如氯化铵分解与氨气和氯化氢化合的反应不能称为可逆反应，因为反应的条件不同。故D选项错误。
15．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2O2＋HbCO,37 ℃时，该反应的平衡常数K＝220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是(　　)
A．CO与HbO2反应的平衡常数K＝
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
解析：选C。A选项就是考查平衡常数的表达式，应该容易判断正确；B选项可根据方程式分析，CO浓度越大反应越向右进行，血红蛋白(Hb)结合的O2越少；D选项其实就是B选项的逆过程。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，意思是人体血红蛋白结合的一氧化碳的浓度达到人体血红蛋白结合的氧分子的浓度的0.02倍时会使人智力受损，用平衡常数表达式为：＝×＝×0.02＝，当人体吸入的CO与O2浓度之比1∶11000时，人的智力开始受损，当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02(1∶50)时，人已经中毒很严重了。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(9分)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如图1所示的装置。
(1)检查图1所示装置气密性的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要比较产生气体的快慢，可以测量的数据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示，则t1～t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因
是________________________________________________________________________。
解析：(1)气密性的检查有两种方法：微热法和液差法。该装置应用微热法检查气密性。(2)化学反应速率的快慢可通过一定时间内收集气体的多少或收集一定体积的气体所需时间的长短来判断。(3)该反应是受温度和浓度两个因素的影响，t1～t2段温度的影响是主要的因素，t2～t3段浓度减小是主要的影响因素。
答案：(1)用手捂住锥形瓶，观察乙中长导管内液面是否上升
(2)测量相同时间内产生气体的体积或产生相同体积的气体所需时间
(3)反应放热，溶液温度升高使反应速率加快
17．(8分)可逆反应2Cl2(g)＋2H2O(g) 4HCl(g)＋O2(g)　ΔH＞0，在一定条件下达到平衡后，分别采取下列措施(填“增大”、“减小”或“不变”)：
(1)降低温度，Cl2的转化率________，v正________；
(2)保持容器容积不变，加入He，则HCl的物质的量____________；
(3)保持容器压强不变，加入He，则O2的体积分数____________；
(4)若温度和容积不变，反应从Cl2和H2O开始至平衡，在这个变化过程中，容器内气体的密度________，相对分子质量________。
解析：(1)该反应是一个吸热反应，温度降低，平衡向逆反应方向移动，使氯气的转化率降低；对于所有的化学反应，温度降低，化学反应速率均减慢。(2)保持容器容积不变，加入He，各种物质的浓度均不变，则化学反应速率不变，平衡不移动，故HCl的物质的量不变。(3)保持容器压强不变，加入He，使容器的容积增大，等于降低了平衡体系的压强，平衡向正反应方向移动，使O2的体积分数增大。(4)若温度和容积不变，反应从Cl2和H2O开始至平衡，在这个变化过程中，气体的质量不变，容器的容积不变，气体的物质的量增大，故密度不变，相对分子质量减小。
答案：(1)减小　减小　(2)不变　
(3)增大　(4)不变　减小
18．(12分)以下是著名的碘钟实验：已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸氢钠会发生如下一些反应：
①IO＋3HSO===3SO＋3H＋＋I－(慢)
②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O(慢)
③I2＋HSO＋H2O===2I－＋SO＋3H＋(快)
为了探究该实验原理，现分别配制下面三种溶液。
溶液A：0.9 g碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到500 mL
溶液B：0.45 g亚硫酸氢钠配成溶液，稀释到500 mL
溶液C：取5 g可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入25 mL冷水，搅拌成悬浊液。另取200 mL水加热至沸腾，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12.5 mL浓硫酸，最后也稀释到500 mL
溶液D：200 mL水＋50 mL A溶液＋50 mL C溶液
溶液E：225 mL水＋25 mL A溶液＋50 mL C溶液
试完成下列问题：
(1)根据实验原理，化学反应速率由哪步反应决定：________(填“①”、“②”或“③”)。
(2)当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色：________(填“I－”、“HSO”、“H＋”或“IO”)。
(3)在盛放D溶液和E溶液的两只烧杯里同时加入50 mL B溶液。D、E两烧杯中哪种溶液先变蓝色：________(填“D”或“E”)。
(4)为研究温度对反应速率的影响，准备三份E溶液(各300 mL，配法同上)，用三只量筒分别量取50 mL B溶液，同时把三份B溶液分别加入下述不同温度的三份E溶液中：a.第一份放在石棉网上加热到50 ℃左右，b.第二份维持在室温，c.第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是：________(填“a”、“b”或“c”)。
解析：(1)化学反应速率通常由反应慢的一步决定，所以答案为①②。(2)要使溶液变蓝色，在溶液中必须存在I2，而要使溶液中存在I2，溶液中必须不存在具有强还原性的离子，从而确定答案为HSO。(3)烧杯中的溶液先变蓝色，说明反应速率快。对溶液来说，反应物浓度越高，反应速率越快，故D烧杯中溶液先变蓝色。(4)同上原理，温度越高，反应速率越快，溶液变蓝的速率越快。
答案：(1)①②　(2)HSO　(3)D　(4)a
19．(12分)(1)醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件为：K2CO3、363 K、甲苯(溶剂)。实验结果如下：
醇
反应时间/h 2.5 2.5
醛的产率/% 95 96
醇
反应时间/h 2.5 3.0
醛的产率/% 94 95
醇
反应时间/h 3.0 15.0
醛的产率/% 92 40
分析表中数据，得到钯催化剂催化效果的主要结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(写出2条)。
(2)CuCl2的稀溶液呈蓝色，而浓溶液呈黄绿色，有人认为这是因为溶液中存在着下列平衡：
[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl－ [CuCl4]2－(黄绿色)＋4H2O
请你设计一个实验进行验证
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析表中有关反应时间、醛的产率等数据，对比分析相应醇的结构的不同，得到钯催化剂催化效果的主要结论是：苯环上的取代基对醛的产率影响不大，对反应时间有一定影响；与羟基相连的碳链长，大大降低醛的产率并增大反应时间。(2)只要有明显实验现象，并能够利用平衡：[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl－ [CuCl4]2－(黄绿色)＋4H2O的移动给出合理解释的设计都是合理的。
答案：(1)①苯环上的取代基对醛的产率影响不大，对反应时间有一定影响；②与羟基相连的碳链长，大大降低醛的产率并增大反应时间　(2)在盛有CuCl2的稀溶液的试管中，加入一定量的浓盐酸，观察溶液颜色的变化，如果溶液颜色变为黄绿色，则证明平衡存在，氯离子浓度增大，平衡向正反应方向移动(其他合理方案也可)
20．(14分)(2011年福州高二检测)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为
________________________________________________________________________。
(3)实验①和②的目的是____________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是________________________________________________________________。
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)催化剂能加快化学反应速率在于催化剂能使反应的活化能降低；(2)常温下5%H2O2溶液其物质的量浓度约为1.5 mol·L－1，其pH 约为6，说明它能够部分电离，因此H2O2的电离方程式为H2O2H＋＋HO；(3)通过比较①和②的实验条件的不同，可知只是双氧水的浓度不同，其实验目的是探究浓度对反应速率的影响。由于通常条件下H2O2稳定，不易分解，实验时观察不到明显现象而无法得出结论。为了达到实验目的，对原实验方案的改进，要通过改变相同的条件同等倍数地加快其分解速率，再观察两者的不同来得出实验结论，因此，可以采用向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中等措施。(4)根据实验③、④、⑤测得生成氧气的体积随时间变化的关系图可知，曲线⑤的斜率大，反应速率快，④的斜率小，反应速率慢，可以得出碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率的实验结论。
答案：(1)降低了活化能
(2)H2O2H＋＋HO
(3)探究浓度对反应速率的影响
向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率