人教版高中化学选修4《化学反应与能量》全册综合测试试题含答案解析

1、人教版高中化学选修 4化学反应与能量全册综合测试试题含答案解析绝密启用前人教版高中化学选修4化学反应与能量全册综合测试题本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分，考13t时间150分钟。第I卷一、单选题(共20小题，每小题3.0分洪60分)1 .在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡状态的标志是 ()A. c(H+)=c(CH3COO )B.溶液中：c(H+)>c(OH )C. CH3COOH分子的浓度不再变化D.溶液中同时存在 H*、CH3COO、OH、CH3COOH、H2O【答案】C【解析】在水中，离子化速率与分子化速率相等，溶液中各粒子浓度不再改变，弱电解质建立电离平衡。溶液中

2、阴、阳离子所带正、负电荷总数相同而呈电中性，在醋酸溶液中：c(H+) =c(CH3CO。)+c(OH-)，不可能出现 c(H+)=c(CH3COO ), A错误；由A分析可知无论醋酸电离是 否达到平衡状态，都存在 c(H + )>c(OH ),不能据此判断平衡状态，B错误；CH3COOH分子的浓度不再变化，反应达到平衡状态，C正确；无论反应是否达到平衡状态，都同时存在h +、CH3COO ' OH > CH3COOH、H2O,不能据此判断平衡状态，D错误。2 .已知：25 C 时，2PMg(OH) 2=5.61 10 12, KspMgF 2 = 7.42 1011。下列说

3、法正确的是 ()A. 25 C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和 MgF2溶液相比，前者的 Mg，大B. 25 C时，Mg(OH) 2的悬浊液加入少量的 NH4C1固体，c(Mg')增大C. 25 C 时，Mg(OH) 2固体在 20 mL 0.01 mol L 1 氨水中的 小 比在 20 mL 0.01 mol L 1NH4C1 溶液 中的&小D. 25 C时，在Mg(OH) 2的悬浊液中加入 NaF溶液后，Mg(OH) 2不可能转化成为 MgF2【答案】B【解析】A中难溶物组成比例相同，溶度积大的，阳离子浓度也大，Mg(OH) 2的溶度积小，溶解的Mg2+浓度要小一些，A项

4、错误；可以结合Mg(OH)2电离出的OH一离子，从而促使 Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg")增大，B项正确；Ksp仅与温度有关，C项错误；二者Ksp虽然接近，但 使用浓NaF溶液可以使Mg(OH)2转化成为MgF2,沉淀转化与Ksp大小无直接联系，D项错误。3 .体积恒定的密闭容器中发生反应N2O4(g)=2NO2(g) AH>0,在温度为 Ti、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()VU的体秋分arA. A、C两点的反应速率：A>CB. A、C两点气体的颜色：A浅，C深C.由状态B到状态A,可以用加热的方法D. A、

5、C两点气体的平均相对分子质量：A>C【答案】C【解析】图中自变量有温度和压强，等温线可研究压强影响规律，作x轴等压线可研究温度的影响。此反应具备气体分子数增多、吸收热量的特征。A、C二点温度相同，压强不同，P2>pi, C点的反应速率大于 A点，A项错误；体积恒定时，由 A到C,增大压强，平衡逆移， NO2物质的量变小, 浓度变小，颜色变浅，C点颜色浅，B项错误；由A到C,增大压强，平衡逆移，气体总物质的量减小，而气体总质量不变，则气体平均相对分子质量变大，C>A, D项错误；B与A相比，压强相同，温度不同，由 B到A, NO2的体积分数增大，平衡正移，生成NO2的反应为吸热

6、反应，需要用加热变化才能实现，C项正确。4.一定温度下，向某容积恒定的密闭容器中充入1 mol N2、3 mol H2,经充分反应后达到如下平衡：高逞,高田N2(g) + 3H2(g) 截亏2NH3(g),下列有关说法中正确的是 ()A,达平衡后再加入一定量的N2,体系内各物质含量不变B. N2、H2、NH 3的浓度一定相等C.反应没有达到平衡时，NH 3会不断地分解，达到平衡时则不会再分解D.平衡时，N2、”物质的量之比为1 ： 3【答案】D【解析】充入 N2, v(正)为(逆)，平衡发生移动，A错误；平衡时体系内各物质浓度或百分含量保持不变，与各物质浓度是否相等无关，B错误；化学平衡是一种

7、动态平衡，平衡时正、逆反应仍在进行，C错误；N2、H2起始时物质的量之比是 1 ： 3,反应中消耗N2、”物质的量之比为1 ： 3,平衡时仍是1 ： 3, D正确。5.某温度时，AgCl(s) kAg +(aq) + C(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的 是()八门1A,加入AgNO3,可以使溶液由 c点变到d点B,加入少量水，平衡右移，C浓度减小C. d点没有AgCl沉淀生成D. c点对应的Ksp等于a点对应的Ksp【答案】D【解析】加入硝酸银，溶解平衡逆向移动，沿曲线移动，c(C1)减小，A项错误；加入水各离子浓度减小，为削弱这种减小，平衡向右移动生成更多离子，但溶液

8、仍为饱和溶液，温度不变，氯离 子浓度不变，B项错误；d点c(Ag+)大于c点的c(Ag + ), Qc>Ksp,有沉淀析出，C项错误；溶度积 常数只受温度影响，曲线上各点的溶度积都相等，D项正确。6.在同温同压下，下列各组热化学方程式中AH1>AH2的是()A . 2H2(g) + O2(g)=2H 2O(l) AH1 2H2(g) + O2(g)=2H 2O(g) AH2B. S（g） + O2（g）=SO 2（g） AHi S（s）+ O2（g）=SO 2（g） AH2C. C（s） + -O2（g）=CO（g）AHi C（s）+O2（g）=CO2（g） AH2D. H2（g）

9、 + Cl2（g）=2HCl（g）AHi -H2（g）+-Cl2（g）=HCl（g）州2【答案】C【解析】本题中所有的反应均为放热反应，放出热量越多，AH越小。生成等量液态水比气态水放热多，因 AH为负，AHi<AH2, A不符合题意；等量气态硫燃烧放热比固态硫燃烧放热多，因AH为负，AHi<AH2, B不符合题意；C不完全燃烧生成 CO,放热少，因 牛 为负，AHi>AH2, C符合 题意；D中Qi=2Q2,因AH为负，AH1<AH2,不符合题意。7 .决定化学反应速率的内因是 （）温度 压强 催化剂 浓度 反应物本身的性质A.8 .C.D.【答案】B【解析】决定化学

10、反应速率大小的内因是反应物本身的性质，温度、压强、催化剂和浓度均为影 响化学反应速率的外因，B正确。8 .测定中和反应反应热的实验中，下列做法会导致反应热偏小的是（）A.用KOH溶液代替NaOH溶液B.用NaOH固体代替NaOH溶液C.反应物盐酸过量D.使用铜制搅拌棒搅拌【答案】D【解析】KOH溶液和NaOH溶液都是稀的强碱溶液，对实验无影响，测得的AH数值不变，A不符合题意；NaOH固体溶于水放热，温度升高，测得的AH数值偏大，B不符合题意；为保证NaOH完全反应，所加盐酸应过量，对实验无影响，测得的AH数值不变，C不符合题意；金属的导热性很好，用铜制搅拌棒代替玻璃搅拌棒会导致热量的散失，使

11、测得的AH数值偏小，D符合题意。9 .已知：H2（g） + F2（g）=2HF（g）AH= 270 kJ mol 1,下列说法正确的是 （）A .氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应B. 1 mol H2与1 mol 52反应生成2 mol液态HF放出的热量小于 270 kJC.在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和小于 2 mol HF气体的能量L mnl HJjjl 和 1 nwlD.该反应中的能量变化可用下图来表示2 mt” 始 一 反应述悭【答案】D【解析】“和F2反应生成 HF反应中AH<0,是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，则 HF分解生成

12、H2和F2为吸热反应，A、C错误，D正确；HF（g）转变为HF（l）放热，则1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF,放出的热量大于 270 kJ, B错误。10 .下列有关离子反应的叙述不正确的是（）A.溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应的发生条件之一B .离子反应发生的方向总是向着溶液中离子浓度降低的方向进行C.离子反应生成的沉淀的溶解度为零D.生成沉淀的离子反应之所以能发生，在于生成物的溶解度小【答案】C【解析】绝对不溶的物质，即溶解度为零的物质是没有的，C项错误。11 .下列说法正确的是（）A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应B.原电池中，电流的方向是负极 一

13、导线一正极C.双液原电池中的盐桥是为了联通电路，所以也可以用金属导线代替D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极【答案】D【解析】A项，负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极 一导线一负极；C项，盐桥不能用导线代替。12.在恒容密闭容器中，将 CO和H2s混合加热并达到下列平衡：CO(g) + H2s(g)' COS(g)+ H2(g)K= 0.1,反应前CO物质的量为10 mol,平衡后CO物质的量为8 mol。下列说法正确的是()A.升高温度，H2s浓度增加，表明该反应为吸热反应B.通入CO后，正反应速率逐渐增大C.反应前H2s物质的量为7 molD. CO的平衡转化率

14、为 80%【答案】CCO(g)如10 mola mol00【解析】转化2 mol2 mol2 mol2 inal平衡8 m出(i 2)niol2 Diol2 mol设容器体积为 VL,由K= 0.1可得2 2K= c(cc-r fiH：s = s 1 -;= 0.1，斛得 x= 7，C项正确；V V10 mol - 3 molCO的转化率为 一而而一X100% = 20%;通入 CO后c(CO)增大，v(CO)增大之后逐渐减小，故 B项不正确；升高温度，c(H2S)增大，说明平衡向左移动，正反应为放热反应，A项不正确。13.将pH=2的盐酸与 pH=12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下

15、列关系式正确的是()A. c(Cl )>c(NHp)>c(OH )>c(H+)B. c(NH)>c(Cl )>c(OH )>c(H+)C. c(Cl )=c(NH件>c(H )=c(OH )D. c(NHQ>c(Cl )>c(H+)>c(OH )【答案】B【解析】HCl + NH 3 H2O=NH 4Cl+ H2O, NH3H2O 过量，所以c(NH j) > c(Cl ) > c(OH )>c(H+)o14.工业上为了处理含有Cr2 的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电

16、解，经过一段时间，有 Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铭元素 的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是()A . 阳极反应： Fe 2e =Fe2B.阴极反应：2H + +2e =H2?C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性D.可以将铁电极改为石墨电极【答案】D【解析】用石墨作电极，阳极产生C12,铁不再参与反应，得不到Fe2+,缺少还原剂，不能使Cr2 Cr3+,也就无法形成 Cr(OH)3沉淀，只有D错误。15.pH = 2和pH = 4的两种稀硫酸，等体积混合后，下列结论正确的是(设混合后溶液体积的变化忽略不计)().，+、， 一 3 一 1A. c(H )

17、= 1 M0 mol LB. c(OH ) = 2M0 12mol L 1C. pH = 2.3D. pH = 3【答案】C【解析】两种酸混合后，可直接求出混合后 c(H + ),再求pH。强酸等体积混合，c(H + )« =(1 L 10 2mol L 1+ 1 L M0 4moi L 1)/2,二种酸提供 H卡相差100倍，小的可近似忽略, c(H+)=5M0 3moi L 1, pH=lgc(H*) = 3lg5 =2.3C 正确。16.下列图示与对应的叙述相符的是()A.图I表示H2与。2发生反应过程中的能量变化，则出的燃烧热AH=241.8 kJ m ol1B.图n表示反应

18、 A2(g)+ 3B2(g)十2AB3(g),达到平衡时 A2的转化率大小为 b>a>cC.图出表示0.1 mol MgCl 2 6H2O在空气中充分加热时固体质量随时间的变化D.图IV表示常温下，稀释 HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液 pH随加水量的变化，则 NaA溶液 的pH大于同浓度NaB溶液的pH【解析】A项，图像中1 mol氢气完全燃烧生成的是水蒸气时放热 241.8 kJ,不是氢气的燃烧热， 故A错误；B项，根据图像可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说， 增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，

19、则达到平衡时 A2的转化率大小为 a<b<c,故B错误；C项，MgCl2为强酸弱碱盐，在空气中 加热发生水解生成氧化镁，0.1 mol MgO的质量为0.1 mol X(24+16) g/mol=4.0 g,故最终生成质量应为4.0 g,故C正确；D项，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化 HA溶液PH变化大，故酸性 HA>HB ,则同浓度的钠盐，水解程度：NaA<NaB ,所以同浓度的 NaA溶液的pH小于NaB溶液，故D错误；故选Co17.据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染,其电池反应为2Zn+O2=2

20、ZnO ,原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是()A.锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为 Zn+2OH 2e =ZnO+H2OC .正极发生氧化反应D .电解液可以是强酸也可以是强碱【答案】B【解析】2Zn + O2=2ZnO , Zn失电子，Zn为原电池负极，。2得电子，02(空气)在正极上发生还 原反应，A、C错误；若电解液为强酸，Zn和ZnO均不能长期存在，说明电池为碱性环境，负极反应为 Zn+ 2OH - 2e =ZnO + H2O, D 错误，B 正确。18.甲醛(CH2O)是一种重要的化工产品，可以利用甲醇(CH3OH)脱氢制备，反应式如下：CH3OH(g)=CH 2

21、O(g)+ H2(g) AHi=84.2 kJ mol 1向反应体系中通入氧气，通过反应2H2(g)+ O2(g)=2H 2O(g) AH2= 483.6 kJ mol 1提供反应 所需热量，要使反应温度维持在 700 C,则进料中甲醇与氧气的物质的量之比为()A . 5.74 ： 1B . 11.48 ： 1C. 1 ： 1D. 2 ： 1【答案】A【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，依据已知的热化 学方程式分别计算出各自反应放出的热量进行解答。要使反应维持在一定温度持续进行，应保证 1反应 2H2(g) + O2(g)=2H 2O(g)AH2 = 483.

22、6 kJ mol 放出的热量恰好被反应CH30H(g)=CH 2O(g)+H2(g) AHi=84.2 kJ mol1全部利用，即 CH30H反应吸收的热量等于氢 气燃烧放出的热量。1设需甲醇的物质的量为n(CH3OH),需氧气的物质的量为n(O2),则n(CH3OH)X84.2 kJ mol = .,1n(O2)M83.6 kJ mol , =5.7419.已知298 K时下述反应的有关数据：C(s) +-O2(g)=CO(g)刖1=一 110.5 kJ mol 1C(s) + O2(g)=CO2(g) 小2= 393.5 kJ mol 1 则 C(s)+CO2(g)=2CO(g)的 4|为

23、()1A . 283.5 kJ mol1B. 172.5 kJ mol1C. 172.5 kJ mol1D. 504 kJ mol【答案】B【解析】从物质角度看，及可得到C(s) + CO2(g)=2CO(g)。根据盖斯定律，它们之间的函数关系同样适用始变，则AH=2AHi- AH2= 172.5 kJ mol 20.只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A. K值不变，平衡可能移动B. K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变D.平衡移动，K值一定变化【答案】D【解析】K值只与温度有关，若在其他条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，有利于正反应的

24、进行，K值不变，平衡向右移动，故A、C均正确，D错误；K值是温度白函数，K值变化，说明温度发生了改变，则平衡一定发生移动，故 B正确；故选D。16 / 16二、综合题(共4小题，每小题10.0分洪40分)21.25C时，有关物质的电离平衡常数如下：化学式CHjCOOHHK6HjSOj电离平衡常数KK=1肌 1(PKj=4.3-L07KV1尸ATi*L5 10-(1)电解质由强至弱顺序为 (用化学式表示，下同)。(2)常温下，0.02 mol L-1的CH3COOH溶液的电离度约为，体积为 10 mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸储水稀释至1 000 mL,稀释后溶液的pH,前者后者(

25、填 法”、之"或“=”。)(3)下列离子 CH3COO-、CO、HSO，SO；-在溶液中结合 H +的能力由大到小的顺序为(4) NaHSO3溶液显酸性的原因 (离子方程式配适当文字叙述)，其溶液中离子浓度由大到小的关系是 。【答案】(1) H2SO3> CH3COOH >H2cO3(2) 3% <(3) CO： > SO： >CH3COO->HSO；(4) HSO；|kH+ SO；- , HSO；+H2OkH2SO3+OH-, HSO；的电离程度大于其水解程度，所 以NaHSO3溶液显酸性。c(Na +)>c(HSO*)>c(H+)&

26、gt; c(SO7)>c(OH-)【解析】(1 )电离平衡常数越大，酸性越强，所以电解质由强到弱的顺序为H2SO3>CH 3COOH>H 2CO30 (2) 0.02 mol L-1 的醋酸在溶液中存在电离平衡：CHsCOOHCH3COO-+H + ,设该溶液中醋酸的电离度为x,则醋酸电离出的酸酸根离子、氢离子浓度为0.02xmol L-1,醋酸的浓度为 0.02 (1-x) mol L-1 ,根据醋酸的电离平衡常数K=1.8 X10-5可知：。一02Kx 0.0-5K=1.8 10 = ° U”_启,解得：x=3%。(3)已知酸性：H2SO3>CH3COOH

27、>H2CO3>HSO，>HCO,酸根离子对应酸的酸性越强，该酸根离子结合氢离子能力越弱，则CH3-COO-、CO：、HSO SO;在溶液中结合 H+的能力由大到小的关系为 CO： >CH3-COO> HSO； o (4) NaHSO3 溶液显酸性的原因是 HSO"在溶液中存在电离和水解，即HSO；|H+SO； , HSO£+H2O=H2SO3+OH-, HSO；的电离程度大于其水解程度，所以NaHSO3溶液显酸性。22.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。评SO； iUd MGH演出Wl请回答：I .用图1所示装置进行第

28、一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代 Cu作电极的是 (填字母序号)。A.铝B.石墨C.银D4B(2) N极发生反应的电极反应式为 。n .用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料得知，高铁酸根离子(FeO：)在溶液中呈紫红色。(3)电解过程中，X极区溶液的pH (填 蹭大"减小“或 不变”)。(4)电解过程中，Y极发生的电极反应之一为Fe- 6e+8OH=FeO：- +4H2O若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已

29、折算为标准状况时气体体积)，则 丫电极(铁电 极)质量减少 go(5) 在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为 2K2FeO4+3Zn=Fe 2O3+ZnO+2K 2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为 。【答案】(1) A(2) 2H+2e-=H 2 T或 2H2O+2e =H 2 T +2OH)(3)增大(4) 0.28(5) 2FeO；+6e +5H2O=Fe2O3+10OH【解析】(1)在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜。(2) N电极连接原电池负极，所以是电解池阴极，阴极上

30、氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为 2H+2e =H 2 T (或 2H 2O+2e H 2 T +2OH)。(3)电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的 pH增大。(4) X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且 Y电极失电子进入溶液，设铁质量减少0.627 L 0.168Lxg /为xg,根据转移电子数相等得 7m厂X2=WTA %+q乂6 , x=0.28。22.4 L - mol 22.4 L - mol 56 g(5)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO； +6e+5H2O F0O3+ 10OH。23.某学习小组探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。探究过程(1)用胶头滴管吸取况。20%的H2O2溶液，加入具支试管中，塞上橡皮塞，观察常温变化情(2)取下橡皮塞，迅速加入少量MnO2粉末，立即塞紧塞子，可观察到 ,右侧量气装置的 两玻璃管中液面迅速 (3)待上述反应停止后，取下橡皮塞，用胶头滴管吸取 10%的H2O2溶液，塞好塞子，将 H2O2溶液迅速挤入具支试管中，可观察到 右侧量气装置的两玻璃管中液面 (4)加热具支试管，可观察到 ,右侧量气装置的两玻璃管中液面 。注意事项(1)实验前必须检验装置的,以保证实验成功。(2)H2O2溶液、MnO 2粉末应迅速加入，迅速塞紧