人教版（2019）高中化学选择性必修1期末检测试卷（含答案解析）

人教版（2019）高中化学选择性必修1期末检测试卷(时间:60分钟　满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.在一定的温度和压强下,水成为“超临界状态”,此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机化合物,这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法错误的是(　　)。A.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于放热反应B.“水热反应”是一种复杂的化学变化C.火力发电厂可望利用废热,将二氧化碳转变为能源物质D.随着科技的进步,“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环2.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),下列根据图像所作出的描述中,错误的是(　　)。A.依据图甲可判断正反应为放热反应B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂C.若正反应的ΔH<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D.由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>03.一定温度和压强下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.0kJ·mol-1,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,保持恒温恒压,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,测得N2的转化率为20%。若在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3,反应达到平衡时的热量变化是(　　)。A.吸收18.4kJ热量B.吸收73.6kJ热量C.放出18.4kJ热量D.放出73.6kJ热量4.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)。第25页共25页\n①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH1=+571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH3=+206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.若反应③使用催化剂,ΔH3减小D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-15.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+、NO3-、Cl-、K+B.水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.c(H+)c(OH-)=1×1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.0.1mol·L-1NaOH溶液中:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-6.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,Fe作负极,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7.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,错误的是(　　)。A.该溶液温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-12mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)8.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0.10mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使溶液的pH减小第25页共25页\nD.室温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3·H2O中的c(OH-)大约相等9.现有如图所示装置,下列叙述中正确的是(　　)。A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种保护方法称为外加电流法B.若X为石墨棒,Y为NaOH饱和溶液,开关K置于N处,保持温度不变,则溶液的pH保持不变C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增大,溶液中银离子浓度将减小D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增大,此时外电路中的电子向铁电极移动10.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.0kJ·mol-1实验测得起始时的有关数据如下表:容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3①130放出热量23.0kJ②0.92.70.2放出热量Q下列叙述错误的是(　　)。A.容器①②中反应的平衡常数相等B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为17C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.0kJD.若容器①容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.0kJ二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.下列叙述不正确的是(　　)。第25页共25页\nA.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH<7时,c(SO42-)>c(NH4+)B.两种CH3COOH溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)减小12.化学家正在研究尿素动力燃料电池,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能净水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是(　　)。A.电池工作时H+移向负极B.该电池用的电解质溶液是KOH溶液C.甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+D.电池工作时,理论上每除去1molCO(NH2)2,消耗33.6LO213.用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(E)>v(P)、v(N)>v(R)C.平衡常数:K(E)>K(P)、K(N)=K(R)D.平均摩尔质量:M(E)>M(P)、M(N)>M(R)第25页共25页\n14.一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),并达到平衡。下列说法正确的是(　　)。容器温度K物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅰ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大15.已知常温下,浓度均为0.1mol·L-1的4种钠盐溶液的pH如下表,下列说法中正确的是(　　)。溶质Na2CO3NaClONaHCO3NaHSO3pH11.610.38.35.2A.将足量SO2通入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为H2O+SO2+ClO-HClO+HSO3-B.向氯水中加入NaHCO3固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度C.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液D.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(SO32-)三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三名同学分别选用下列试剂进行实验:0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水(1)同学甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?　　　　(填“正确”或“不正确”),请说明理由。　  　　　　　　　　　　　　　　　　。 第25页共25页\n(2)同学乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?　　　　　　　　(用等式或不等式表示)。 (3)同学丙取出10mL0.010mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变　　　(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?　　　　(填“能”或“否”),请说明原因:　  　　　　　　　　　　　　　。(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: 　　　　　　　　　　　　　　　　。 17.(12分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择　　　　。 a.石墨棒b.锌块c.铜板d.钠块用电化学原理解释材料B需定期更换的原因: 　　　　　　　　　　　　　　。图1图2(2)图2中,钢闸门C作　　　　极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　,检测该电极反应产物的方法是　　　　　　　　　　　　。 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的　　　　(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 第25页共25页\n②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　。 图3图4(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极上的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为　　　　mol。 18.(12分)常温常压下,饱和氯水中氯气总浓度约为0.09mol·L-1且存在可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO。实验测得有13的氯气与水发生反应。又知电离常数K(HClO)=4.0×10-8;K1(H2CO3)=4.5×10-7,K2(H2CO3)=4.7×10-11。(1)向氯水中加入少量NaOH固体,平衡向　　　　　(填“左”或“右”)移动,溶液中c(Cl-)　　　　　　(填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡常数为　　　　　　　　。将1L此饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,再加入足量AgNO3溶液,最多可得到AgCl沉淀　　g。(3)相同温度下,HClO、H2CO3、HCO3-三种粒子电离能力由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若要使饱和氯水中HClO浓度增加,可加(通)入下列物质中的　　　　。 第25页共25页\nA.SO2B.Na2CO3C.HCl(g)D.NaHCO3(5)向NaClO溶液中通入CO2时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。19.(12分)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。(1)该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示:①该反应的ΔH　　　(填“>”或“<”)0。 ②若温度不变,减小反应投料比n(H2)n(CO2),K值将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,达平衡时H2的转化率α=　　　　　　。 (3)某温度下,向容积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,下列物理量不再发生变化时,能说明反应达到平衡状态的是　　　　。 A.二氧化碳的浓度B.容器中的压强C.气体的密度D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比(4)某温度下,在容积可变的密闭容器中,改变起始时加入各物质的量,在不同的压强下,平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:第25页共25页\n起始时各物质的量平衡时CH3OCH3的物质的量p1p2p3Ⅰ.2.0molCO2、6.0molH20.10mol0.04mol0.02molⅡ.1.0molCO2、3.0molH2X1Y1Z1Ⅲ.1.0molCH3OCH3、3.0molH2OX2Y2Z2①p1　　　　(填“>”“<”或“=”)p3; ②X1=　　　　; ③p2下,Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为　　　　　　。 20.(12分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制取N2O气体。已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为　　　。 (2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　。 ③F点时溶液中c(H2N2O2)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(N2O22-)。 ④E点时溶液中c(Na+)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(HN2O2-)+c(N2O22-)。 (3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中c(N2O22-)c(SO42-)=　　　　　　。第25页共25页\n人教版（2019）高中化学选择性必修1期末检测试卷教师版一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.在一定的温度和压强下,水成为“超临界状态”,此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机化合物,这就是“水热反应”。生物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法错误的是(　　)。A.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于放热反应B.“水热反应”是一种复杂的化学变化C.火力发电厂可望利用废热,将二氧化碳转变为能源物质D.随着科技的进步,“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环第25页共25页\n答案:A解析:汽油燃烧生成CO2和水的反应是放热反应,因此二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应属于吸热反应,A项错误。2.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),下列根据图像所作出的描述中,错误的是(　　)。A.依据图甲可判断正反应为放热反应B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂C.若正反应的ΔH<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D.由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH>0答案:D解析:图甲中随着温度的升高,正、逆反应速率均增大,且逆反应速率增加的幅度较大,即平衡向逆反应方向移动,说明正反应为放热反应,A项正确;图乙中改变条件后平衡不移动,反应速率增大,并且反应前后气体的体积发生变化,则说明不是改变压强,而是使用了催化剂,B项正确;正反应放热,升高温度,反应速率增大并且平衡向逆反应方向移动,C项正确;图丁,升高温度,气体的平均相对分子质量减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应吸热。则正反应为放热,ΔH<0,D项错误。3.一定温度和压强下,合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.0kJ·mol-1,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,保持恒温恒压,在催化剂存在时进行反应,达到平衡时,测得N2的转化率为20%。若在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3,反应达到平衡时的热量变化是(　　)。A.吸收18.4kJ热量B.吸收73.6kJ热量C.放出18.4kJ热量D.放出73.6kJ热量答案:B解析:在相同条件下,起始时向该容器中充入2molNH3和起始时向该容器中充入1molN2和3molH2是等效的,建立的平衡状态完全相同,根据N2的转化率为20%可知,平衡时氨气剩余20%,分解率为80%,吸收热量92.0kJ×80%=73.6kJ。第25页共25页\n4.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(　　)。①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)　ΔH1=+571.6kJ·mol-1②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2=+131.3kJ·mol-1③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH3=+206.1kJ·mol-1A.反应①中电能转化为化学能B.反应②为放热反应C.若反应③使用催化剂,ΔH3减小D.反应CH4(g)C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol-1答案:D解析:反应①太阳光催化分解水制氢,太阳能转化为化学能,A项错误;反应②焦炭与水反应制氢ΔH2>0,反应吸热,B项错误;使用催化剂,ΔH3不变,C项错误;根据盖斯定律,③-②得CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH=+74.8kJ·mol-1,D项正确。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+、NO3-、Cl-、K+B.水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-C.c(H+)c(OH-)=1×1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-D.0.1mol·L-1NaOH溶液中:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-答案:C解析:A项,pH=1的溶液呈酸性,NO3-酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,离子不能大量共存;B项,水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液pH=2或12,HCO3-不能大量存在;C项,c(H+)c(OH-)=1×1012的溶液中,c(H+)=0.1mol·L-1,溶液呈酸性,所有离子可以大量共存;D项,0.1mol·L-1NaOH溶液中,Mg2+和HCO3-均不能大量存在。6.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,Fe作负极,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溶液为电解液答案:C第25页共25页\n解析:若为电解池,则Fe作阳极,发生反应Fe-2e-Fe2+,CuSO4溶液作电解液,A项错误,C项正确。若为原电池,则Fe作负极,被氧化为Fe2+,正极若为金属,其金属活动性要比Fe弱,B项、D项都不正确。7.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,错误的是(　　)。A.该溶液温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-12mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.c(H+)=c(OH-)+c(SO42-)答案:B解析:蒸馏水的pH=6,c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1>1×10-7mol·L-1,说明温度高于25℃,促进了水的电离,A项正确;溶液的pH为2,则c(H+)=1×10-2mol·L-1,c(OH-)=1×10-10mol·L-1,水电离出来的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度,为1×10-10mol·L-1,B项错误;NaHSO4晶体溶于水电离出H+,抑制了水的电离,C项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),由于c(Na+)=c(SO42-),所以c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),D项正确。8.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0.10mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体,能使溶液的pH减小D.室温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COOH溶液中的c(H+)与NH3·H2O中的c(OH-)大约相等答案:C解析:加强酸强碱盐(如NaCl)不影响水的电离程度,A项错误;溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关,与离子的浓度无关,B项错误;加入NH4Cl,NH3·H2ONH4++OH-平衡向逆反应方向移动,溶液的pH减小,C项正确;溶液的浓度未知,c(H+)、c(OH-)无法计算,D项错误。9.现有如图所示装置,下列叙述中正确的是(　　)。第25页共25页\nA.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种保护方法称为外加电流法B.若X为石墨棒,Y为NaOH饱和溶液,开关K置于N处,保持温度不变,则溶液的pH保持不变C.若X为银棒,Y为硝酸银溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增大,溶液中银离子浓度将减小D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增大,此时外电路中的电子向铁电极移动答案:B解析:A项中的保护方法为牺牲阳极法,A项错误;B项实质是电解水,温度不变,饱和NaOH溶液的浓度不变,溶液的pH不变,B项正确;C项为铁上镀银,溶液中银离子浓度将不变,C项错误;D项,外电路中的电子由铁电极向铜电极移动,D项错误。10.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.0kJ·mol-1实验测得起始时的有关数据如下表:容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化N2H2NH3①130放出热量23.0kJ②0.92.70.2放出热量Q下列叙述错误的是(　　)。A.容器①②中反应的平衡常数相等B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为17C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.0kJD.若容器①容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.0kJ答案:C第25页共25页\n解析:对于给定反应,平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,A项正确。根据①中放出的热量和热化学方程式,参加反应的N2为23.0kJ92.0kJ·mol-1=0.25mol,根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g),可知生成0.5molNH3(g),同时气体的总物质的量减小0.5mol,①中NH3的体积分数为0.5mol4mol-0.5mol=17,由于①和②中投料相当,相同条件下建立的平衡相同,所以两容器中NH3的体积分数均为17,B项正确。相同条件下①和②建立的是相同的平衡,但因投料不同,②中N2转化0.15mol,放出的热量为92.0kJ·mol-1×0.15mol=13.8kJ,C项错误。若容器①容积为0.5L,即气体体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,则平衡时参加反应的N2小于0.25mol,放出的热量小于23.0kJ,D项正确。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.下列叙述不正确的是(　　)。A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH<7时,c(SO42-)>c(NH4+)B.两种CH3COOH溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)减小答案:AB解析:稀氨水和稀硫酸混合所得溶液中存在NH4+、OH-、H+、SO42-,当溶液pH<7时,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),c(NH4+)<2c(SO42-),但不一定有c(NH4+)<c(SO42-),A项错误;若c1=10c2,因CH3COOH是弱酸,将浓度为c1的CH3COOH溶液稀释至原体积的10倍变为浓度为c2的CH3COOH溶液时,其pH变化小于1个单位,而由pH知浓度为c1的CH3COOH溶液的pH比浓度为c2的CH3COOH溶液的pH小1个单位,故B项错误;由pH知NaOH溶液中c(OH-)等于CH3COOH溶液中c(H+),因CH3COOH只有一小部分电离,NaOH溶液中溶质的浓度远小于CH3COOH溶液中溶质的浓度,两者等体积混合时,CH3COOH过量较多,溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,C项正确;温度一定时,电离平衡常数Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)是一定值,加入固体硫酸铵后,溶液中c(NH4+)增大,故c(OH-)c(NH3·H2O)减小,D项正确。12.化学家正在研究尿素动力燃料电池,用这种电池直接去除城市废水中的尿素,既能净水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,下列有关描述正确的是(　　)。第25页共25页\nA.电池工作时H+移向负极B.该电池用的电解质溶液是KOH溶液C.甲电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+D.电池工作时,理论上每除去1molCO(NH2)2,消耗33.6LO2答案:C解析:原电池中阳离子向正极移动,则电池工作时H+移向正极,A项错误;该原电池是酸性电解质,质子交换膜只允许H+通过,B项错误;负极上CO(NH2)2失电子生成CO2和N2,电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+,C项正确;电池的总反应式:2CO(NH2)2+3O22CO2+2N2+4H2O,每除去1molCO(NH2)2,消耗1.5molO2,由于没说明是标准状况,所以无法计算氧气的体积,D项错误。13.用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:v(E)>v(P)、v(N)>v(R)C.平衡常数:K(E)>K(P)、K(N)=K(R)D.平均摩尔质量:M(E)>M(P)、M(N)>M(R)答案:CD解析:该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A项错误;由图可知,E、P两点压强相同,但T1<T3,故v(E)<v(P);N、R两点温度相同,N点压强大于R点压强,则v(N)>v(R),B项错误;由图可知,E、P两点压强相同,温度T1<T3,正反应放热,则K(E)>K(P),平衡常数只与温度有关,N、R两点温度相同,则第25页共25页\nK(N)=K(R),C项正确;CO转化率越大,气体总物质的量越小,M越大,根据图示可知M(E)>M(P),M(N)>M(R),D项正确。14.一定温度下,在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),并达到平衡。下列说法正确的是(　　)。容器温度K物质的起始浓度(mol·L-1)物质的平衡浓度(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅰ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案:D解析:对比容器Ⅰ和容器Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,建立的平衡相同,但容器Ⅲ温度高,平衡时正反应速率更大,D项正确;平衡时容器Ⅲ中c(CH3OH)小于容器Ⅰ中c(CH3OH),说明升高温度使平衡向左移动,故正反应为放热反应,A项错误;容器Ⅱ相对于容器Ⅰ成比例增加1倍投料量,相当于加压,平衡正向移动,反应物转化率提高,所以容器Ⅱ中转化率高,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅰ中c(H2)的两倍,B项、C项错误。15.已知常温下,浓度均为0.1mol·L-1的4种钠盐溶液的pH如下表,下列说法中正确的是(　　)。溶质Na2CO3NaClONaHCO3NaHSO3pH11.610.38.35.2A.将足量SO2通入NaClO溶液,发生反应的离子方程式为H2O+SO2+ClO-HClO+HSO3-B.向氯水中加入NaHCO3固体,可以增大氯水中次氯酸的浓度C.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液D.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(SO32-)第25页共25页\n答案:BC解析:HClO具有强氧化性,能将HSO3-氧化,A项错误;NaHCO3与HCl反应生成CO2气体,溶液中的c(H+)减小,促进氯气与水反应,NaHCO3与HClO不反应,所以溶液中HClO浓度增大,B项正确;酸根离子水解程度越大,对应酸的酸性越弱,根据表中数据,酸根离子水解程度顺序是CO32->ClO->HCO3->HSO3-,则酸的强弱顺序是HCO3-<HClO<H2CO3<H2SO3,常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO溶液,pH最小的是H2SO3溶液,C项正确;NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以c(SO32-)>c(OH-),HSO3-的电离程度和水解程度都比较小,所以c(H+)<c(HSO3-),离子浓度大小顺序应为c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),D项错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三名同学分别选用下列试剂进行实验:0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水(1)同学甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?　　　　(填“正确”或“不正确”),请说明理由。　  　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)同学乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?　　　　　　　　(用等式或不等式表示)。 (3)同学丙取出10mL0.010mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变　　　(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?　　　　(填“能”或“否”),请说明原因:　  　　　　　　　　　　　　　。(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: 　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)正确　若NH3·H2O是强电解质,则0.010mol·L-1氨水的pH为12(2)a-2<b<a(3)浅　能　0.010mol·L-1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,是因为c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-向左移动,从而使溶液的pH降低,由此证明NH3·H2O是弱电解质(4)用pH试纸测NH4Cl溶液的pH,pH<7,证明NH3·H2O是弱电解质第25页共25页\n解析:(1)若NH3·H2O是强电解质,则0.010mol·L-1氨水中c(OH-)应为0.010mol·L-1,pH=12。用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,说明NH3·H2O没有完全电离,为弱电解质。(2)若NH3·H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1000mL,其pH=a-2。因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,稀释过程继续电离出OH-,故a、b满足a-2<b<a。(3)0.010mol·L-1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,是因为c(NH4+)增大,使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-向左移动,从而使溶液的pH降低,由此证明NH3·H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐,只需检验NH4Cl溶液的酸碱性,即可证明NH3·H2O是弱电解质还是强电解质。17.(12分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择　　　　。 a.石墨棒b.锌块c.铜板d.钠块用电化学原理解释材料B需定期更换的原因: 　　　　　　　　　　　　　　。图1图2(2)图2中,钢闸门C作　　　　极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　,检测该电极反应产物的方法是　　　　　　　　　　　　。 (3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。第25页共25页\n①E为该燃料电池的　　　　(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　。 图3图4(4)乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极上的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为　　　　mol。 答案:(1)b　锌块作原电池的负极,不断被氧化腐蚀,需定期更换(2)阴　2Cl--2e-Cl2↑　将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近阳极,试纸变蓝,证明生成氯气(3)①负　ClO-+H2O+2e-Cl-+2OH-　②Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(4)①HOOC—COOH+2H++2e-HOOC—CHO+H2O　②2解析:(1)根据电化学原理,材料B对应金属的活动性应强于被保护的金属,但常温下不能与水发生反应,所以应选择锌块。因锌块作为原电池的负极,失电子,Zn-2e-Zn2+,不断被氧化腐蚀,故需定期更换。第25页共25页\n(2)图2为外加电流保护法,被保护的金属应与电源负极相连,作阴极,则D作阳极,Cl-在阳极发生失电子反应生成Cl2。可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。(3)①镁具有较强的还原性,由图示可知,Mg转化为Mg(OH)2,发生氧化反应,E为负极。ClO-具有强氧化性,由图示可知,在F电极(正极)ClO-转化为Cl-,发生还原反应。②镁可与水缓慢反应生成氢气,即发生自腐蚀现象。(4)①由H+的迁移方向可知N为阴极,发生还原反应,由“两极室均可产生乙醛酸”,可知N电极为乙二酸得电子发生还原反应生成乙醛酸。②1mol乙二酸在阴极得到2mol电子,与2molH+反应生成1mol乙醛酸和1molH2O,同时在阳极产生的1molCl2能将1mol乙二醛氧化成1mol乙醛酸,两极共产生2mol乙醛酸。18.(12分)常温常压下,饱和氯水中氯气总浓度约为0.09mol·L-1且存在可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO。实验测得有13的氯气与水发生反应。又知电离常数K(HClO)=4.0×10-8;K1(H2CO3)=4.5×10-7,K2(H2CO3)=4.7×10-11。(1)向氯水中加入少量NaOH固体,平衡向　　　　　(填“左”或“右”)移动,溶液中c(Cl-)　　　　　　(填“减小”“增大”或“不变”)。 (2)反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡常数为　　　　　　　　。将1L此饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,再加入足量AgNO3溶液,最多可得到AgCl沉淀　　g。(3)相同温度下,HClO、H2CO3、HCO3-三种粒子电离能力由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若要使饱和氯水中HClO浓度增加,可加(通)入下列物质中的　　　　。 A.SO2B.Na2CO3C.HCl(g)D.NaHCO3(5)向NaClO溶液中通入CO2时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。答案:(1)右　增大(2)4.5×10-4　25.83(3)H2CO3>HClO>HCO3-　(4)D(5)ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-解析:(1)NaOH能与H+反应,使溶液中c(H+)减小,平衡向右移动,c(Cl-)增大。(2)　　Cl2+H2OH++Cl-+HClO第25页共25页\n起始浓度(mol·L-1)0.09000转化浓度(mol·L-1)0.030.030.030.03平衡浓度(mol·L-1)0.060.030.030.03K=c(H+)·c(Cl-)·c(HClO)c(Cl2)=0.03×0.03×0.030.06=4.5×10-4。饱和氯水在日光下放置足够长的时间后,最终转化为稀盐酸,1L此饱和氯水中含有0.09molCl2,最终最多生成0.18molCl-,加足量AgNO3溶液反应时,最多可得到0.18molAgCl沉淀,质量为25.83g。(3)电离常数越大,相应粒子电离能力越强,所以电离强弱顺序为H2CO3>HClO>HCO3-。(4)SO2能还原Cl2,导致平衡左移,A项错误;通入HCl会使平衡左移,C项错误;因K(HClO)>K2(H2CO3)=4.7×10-11,故CO32-可与HClO反应生成HCO3-,B项错误;NaHCO3能与盐酸反应,平衡右移,D项正确。(5)由电离平衡常数知酸性H2CO3>HClO>HCO3-,故NaClO溶液中通入CO2时生成物是HClO与HCO3-。19.(12分)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。(1)该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,达平衡时CO2的转化率如图所示:①该反应的ΔH　　　(填“>”或“<”)0。 ②若温度不变,减小反应投料比n(H2)n(CO2),K值将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,达平衡时H2的转化率α=　　　　　　。 第25页共25页\n(3)某温度下,向容积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,下列物理量不再发生变化时,能说明反应达到平衡状态的是　　　　。 A.二氧化碳的浓度B.容器中的压强C.气体的密度D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比(4)某温度下,在容积可变的密闭容器中,改变起始时加入各物质的量,在不同的压强下,平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示:起始时各物质的量平衡时CH3OCH3的物质的量p1p2p3Ⅰ.2.0molCO2、6.0molH20.10mol0.04mol0.02molⅡ.1.0molCO2、3.0molH2X1Y1Z1Ⅲ.1.0molCH3OCH3、3.0molH2OX2Y2Z2①p1　　　　(填“>”“<”或“=”)p3; ②X1=　　　　; ③p2下,Ⅲ中CH3OCH3的平衡转化率为　　　　　　。 答案:(1)K=c(CH3OCH3)·c3(H2O)c2(CO2)·c6(H2)(2)①<　②不变　③45%(3)AB(4)①>　②0.05mol　③96%解析:(1)根据化学方程式书写平衡常数表达式为K=c(CH3OCH3)·c3(H2O)c2(CO2)·c6(H2)。(2)①根据图示信息,投料比相同时,温度升高,CO2的转化率降低,说明平衡逆向移动,所以该反应的正向反应是放热反应,即该反应的ΔH<0;②平衡常数只与温度有关,与投料比无关,温度不变,K不变;③温度为700K,投料比n(H2)n(CO2)=2时,此时CO2的转化率是30%,设n(H2)=2mol,n(CO2)=1mol,消耗n(CO2)=0.3mol,根据化学方程式可知消耗n(H2)=0.9mol,所以达平衡时H2的转化率为0.92×100%=45%。(3)二氧化碳的浓度不变,说明反应处于平衡状态,A项正确;该反应是气体体积发生变化的可逆反应,当容器中的压强不变时,说明反应处于平衡状态,B项正确;C项,在恒容密闭容器中,气体的质量不变,密度恒定不变,第25页共25页\n因此不能说明反应达到平衡状态,C项不正确;无论平衡与否,CH3OCH3与H2O的物质的量之比始终等于1∶3,D项错误。(4)①该可逆反应的正反应方向气体体积减小,增大压强,平衡向正反应方向进行,因此CH3OCH3的含量增加。因此根据表中数据可知p1>p3;②在温度和压强不变的条件下,Ⅰ和Ⅱ中起始物质的比值相同,在相同压强下可建立相同的平衡,但平衡时两容器中生成的甲醇成比例,所以X1=0.05mol;③根据反应的化学方程式可知Ⅲ中1molCH3OCH3和3molH2O相当于是2molCO2和6molH2,在相同压强下可建立与Ⅰ中完全相同的平衡,Ⅲ中平衡时CH3OCH3的物质的量是0.04mol,则消耗CH3OCH3的物质的量是1mol-0.04mol=0.96mol,所以CH3OCH3的转化率是96%。20.(12分)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制取N2O气体。已知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为　　　。 (2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②P点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　。 ③F点时溶液中c(H2N2O2)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(N2O22-)。 ④E点时溶液中c(Na+)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(HN2O2-)+c(N2O22-)。 (3)硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合,可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀,向该分散系中滴加硫酸钠溶液,当白色沉淀和黄色沉淀共存时,分散系中c(N2O22-)c(SO42-)=　　　　　　。答案:(1)+1价(2)①H2N2O2HN2O2-+H+,HN2O2-H++N2O22-②c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)　③>　④>(3)3.0×10-4第25页共25页\n解析:(1)H2N2O2中H元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可以计算出N的化合价为+1价。(2)①根据图像,0.01mol·L-1H2N2O2溶液的pH=4.3,说明H2N2O2为二元弱酸,分步电离,其电离方程式为H2N2O2H++HN2O2-,HN2O2-H++N2O22-。②P点时溶液中溶质为Na2N2O2,一部分N2O22-水解产生HN2O2-和OH-,HN2O2-继续水解产生OH-,溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(N2O22-)>c(OH-)>c(HN2O2-)>c(H+)。③F点时溶液中溶质为NaHN2O2,溶液的pH>7,说明溶液显碱性,则HN2O2-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2N2O2)>c(N2O22-)。④E点时溶液的pH=7,溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒:c(Na+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-),所以c(Na+)>c(HN2O2-)+c(N2O22-)。(3)当两种沉淀共存时,c(N2O22-)c(SO42-)=Ksp(Ag2N2O2)Ksp(Ag2SO4)=4.2×10-91.4×10-5=3.0×10-4。第25页共25页