西安市2013高中化学选修四(期末试题)题目偏难-答案解析详尽.doc

20132014学年度第一学期西安市期末考试高二化学反应原理试卷可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16 Na：23Mg：24Al：27S：32Cl：35.5Fe：56Cu：64 Ag：108一选择题（每题2分）1某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速率为 ( ) A、0.04 mol / (L.s) B、0.04mol / (L.s) C、0.08mol(L.s) D、0.04mol / L2.将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )A 水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B 水的离了积不变、pH不变、呈中性C 水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D 水的离子积变大、pH变小、呈中性3、下列溶液一定呈中性的是（ ）ApH=7的溶液 Bc(H+)=c(OH-)=10-6mol/L溶液C使石蕊试液呈紫色的溶液 D酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液4原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是：（ ）A氧化、还原 B还原、氧化 C氧化、氧化D还原、还原5(2009辽宁质检)对于可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)gD(g)，若其它条件都不变，只是在反应前是否加入催化剂，可得到两种t图象如下图：如下关系正确的为()a1a2a1a2b1b2b1b2t1t2t1t2两图中阴影部分面积相等下图阴影部分面积更大A B C D6800 时，焦炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，反应热H131.3 kJmol1，它表示()A碳和水反应吸收热量131.3 kJB1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反应生成一氧化碳和氢气，并吸收131.3 kJ的热量C1 mol C跟1 mol H2O反应吸收131.3 kJ的热量D固体碳和气态水各1 mol反应，放出131.3 kJ的热量7(2009四川理综)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是()A无色溶液：Ca2、H、Cl、HSO B能使pH试纸呈红色的溶液：Na、NH、I、NOCNa2CO3溶液：K、Fe3、SO、NO D.0.1 mol/L的溶液：Na、K、SiO、NO8用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，下列实验操作会引起测量结果偏高的是()用天平称量NaOH固体，将小烧杯放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码，使之平衡；在配制烧碱溶液时，将称量后的NaOH固体溶于水，立即移入容量瓶，将洗涤烧杯的液体注入容量瓶后，加蒸馏水至刻度线；中和滴定时，锥形瓶内有少量水；酸式滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗；读取滴定管终点读数时，仰视刻度线。A B C D9下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是()A0.1 molL1 HCOOH溶液中：c(HCOO)c(OH)c(H)B1 L 0.1 molL1 CuSO4(NH4)2SO46H2O的溶液中：c(SO)c(NH)c(Cu2)c(H)c(OH)C0.1 molL1 NaHCO3溶液中：c(H)c(H2CO3)c(CO)c(OH)D等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中：c(Na)c(HX)c(X)c(H)c(OH)10已知H大于0表示吸热反应；H小于0表示放热反应。关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节诱发关节疼痛，其化学机理为：HUr(尿酸)H2OUr(尿酸根离子)H3O；Ur(aq)Na(aq)NaUr(s)下列对反应的叙述中正确的是()A反应的H0 B降低温度，平衡向逆反应方向移动C反应的H0 D升高温度，平衡向正反应方向移动二选择题（每题3分）11.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c (SO42）：c (H+)约为( )A.1：1B.1：2C.1：10D.10：112.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和PH。则电解过程中转移的电子数为( )A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol13.用铁片与稀硫酸反应制H2，下列措施不能使H2生成速率加大的是( )A.加热 B.改用浓硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液 D.改铁片为铁粉14. (2009北京东城模拟)下列叙述中正确的是()A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触，锡先被腐蚀D铜锌原电池工作时，若有13 g锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过15. 室温下，某溶液中由水电离出来的H和OH浓度的乘积为1024，在该溶液中一定不能大量共存的离子是( )A.SO32B.NH4C.NO3D.HCO316. 用质量均为100g的Cu作电极电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极质量相差28g，此时两电极质量分别是( )A、阳极93.6g，阴极121.6g B、阳极100 g，阴极128.0gC、阳极91.0g，阴极119.0g D、阳极86.0g，阴极114.0g 17. 在C(s)+CO2(g) 2CO(g)反应中可使化学反应速率增大的措施是( )增大压强增加碳的量 恒容通入CO2 恒压充入N2 恒容充入N2 A B C D18. 可逆反应N2+3H22NH3是一个放热反应。有甲、乙两个完全相同的容器，向甲容器中加入1molN2和3 molH2，在一定条件下，达平衡时放出的热量为Q1；在相同条件下，向乙容器加入2 molNH3，达平衡时，吸收的热量为Q2。已知Q24Q1，则甲容器中，H2的转化率为( ) A.20% B.25% C.75% D.80%19. 已知某物质颜色的强度与该物质的浓度成正比、与观察者的视程中的物质厚度成正比。在注射器中，存在NO2与N2O4的混合物，气体呈棕色，现将注射器的针筒慢慢往外拉，保持温度不变，此时混合物的颜色为( ) A.从针筒的顶端方向观察，气体颜色变深 B.从针筒的顶端方向观察，气体颜色变浅 C.从针筒的垂直方向观察，气体颜色没有变化 D.从针筒的垂直方向观察，气体颜色变深20. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅二、非选择题(本题包括6小题，共50分)21(5分)(2008石家庄二中模拟)在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)2C(g)2D(g),2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下面空白。(1)用D表示的平均反应速率为_A的转化率为_。(2)如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡体系中混合气体的密度_(填“增大”、“减少”或“不变”)。(3)若开始时只加C和D各4/3 mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则还应加入_ mol B物质。(4)若向原平衡体系再投入1 mol A和1 mol B，平衡_(填“右移、左移或不移”)。22(6分)常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：实验编号HA物质的量浓度(mol/L)NaOH物质的量浓度(mol/L)混合溶液的pH0.10.1pH9c0.2pH70.20.1pH7请回答：(1)从组情况分析，HA是强酸还是弱酸？_(填“强酸”或“弱酸”)。(2)组情况表明，c_0.2 mol/L(选填“大于”、“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A)与c(Na)的大小关系是_。(3)从组实验结果分析，说明HA的电离程度_NaA的水解程度(选填“大于”、“小于”或“等于”)，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。(4)组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH)_molL1。23(8分)如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的_棒，乙池中的_棒。乙池中阳极的电极反应式是_。(2)若两池中均为饱和NaCl溶液：写出乙池中总反应的离子方程式_。甲池中碳极上电极反应式是_，乙池碳极上电极反应属于_(填“氧化反应”或“还原反应”)。将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近，发现试纸变蓝，反应的化学方程式为_。若乙池转移0.02 mol e后停止实验，池中溶液体积是200 mL，则溶液混合匀后的pH_。24（5分）下表是不同温度下水的离子积数据，试回答下列问题：温度 / 25t1t2水的离子积常数1101411012 （1）若25t1t2，则_11014（填“”“”或“”），作出此判断的理由是_。（2）25下，某Na2SO4溶液中c(SO42)=5104 molL1，取该溶液1 mL，加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c (Na+)c (OH)=_（3）t2下，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V1V2=_。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是_。25. （8分）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。 Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 X电极的材料是 ，电极反应式是 。 Y电极的材料是 ，电极反应式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）26. (8分)(2010北京朝阳)钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。(1)工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的化学方程式：_。(2)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈(Fe2O3xH2O)，反应的化学方程式是：_。(3)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是：_。(4)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。(5)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如右：请回答：A电极对应的金属是_(写元素名称)，B电极的电极反应式是：_。若电镀前铁、铜两极的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_27. (6分)(2008济宁二模)氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。(1)氢气燃烧热值高。实验测得，在常温常压下，1 g H2完全燃烧生成液态水，放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为_。(2)氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现氢氧燃料电池进行下图所示实验：氢氧燃料电池中，正极的电极反应式为_右图装置中，某一铜电极的质量减轻3.2 g，则a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_L。(3)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化方程式如下：N2(g)3H2(g)2NH3(g)；H92.4 kJ/mol当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是_其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是_温度为T 时，将2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密闭容器中，充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为_。28.（4分）已知c(NH4Cl)0.1 molL1时，溶液的pH5.1，现用0.1 molL1盐酸滴定10 mL 0.05 molL1氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的量应是()A10 mL B5 mL C大于5 mL D小于5 mL参考答案1A2D3B4D5.【解析】对于反应中加入催化剂，只能改变反应达到平衡所需的时间，不能使平衡发生移动，因此肯定错误，答案应选A。【答案】A6.【解析】A中未说明多少物质的量的碳和水蒸气反应吸收131.3 kJ热量；C中未能说明碳的聚集状态、水的聚集状态，不正确；D中碳和水蒸气反应吸热而不是放热，所以错误。【答案】B7.【解析】A项，H与HSO不共存；B项使pH试纸呈红色的溶液显酸性，酸性环境中NO将I氧化，而不能大量共存；C项，CO、Fe3发生双水解而不能大量共存；D项c(OH)0.1 mol/L的溶液呈碱性，碱性条件下四离种子共存。【答案】D8.【解析】称量药品时应遵循“左物右码”的原则，因游码质量总是加到右盘上，故题中操作实验少称了NaOH固体，所配溶液浓度偏低。由于NaOH溶于水时会放出大量的热，若趁热在容量瓶中定容，恢复至室温时溶液体积将减小，NaOH溶液浓度将增大，滴定同体积的NaOH时，消耗V标增大，使测定结果偏高。不影响测定结果。V标偏高，测定结果偏高。V标偏高，测定结果偏高，故应选组合。【答案】B9.【解析】根据电荷守恒可知选项A正确。选项B中由于铜离子和铵根离子水解均显酸性，因此有c(H)c(OH)，正确。根据质子守恒，在0.1 molL1 NaHCO3溶液中正确的恒等式应表示为：c(H)c(H2CO3)c(CO)c(OH)，C正确。对于选项D，等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液酸碱性未知，因此不能确定溶液中离子浓度大小关系。【答案】D10.【解析】本题考查化学平衡原理与实际问题结合能力，即运用化学视角观察、分析实际问题能力。寒冷季节易引发关节疼痛，说明温度降低，易生成尿酸钠晶体，即降温时反应的平衡向正反应方向移动，故反应正方向反应为放热反应。【答案】C11.【错解分析】根据定量计算，稀释后c（H）=210-8molL-1，c（SO42-）=10-88molL-1，有同学受到思维定势，很快得到答案为B。【解题指导】题中设置了酸性溶液稀释后，氢离子浓度的最小值不小于110-7molL-1。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为110-7molL-1。【答案】C。12.【错解分析】对电解硫酸铜溶液的反应没有深入的掌握，而且忽略了题目中加入的物质为Cu(OH) 2。由于电解后加入0.1mol Cu(OH) 2，恰好恢复到电解前，而0.1mol Cu(OH)2中含0.1molCu2+，即反应过程中有0.1molCu2+被还原，因此电解过程中共有0.2mol电子发生转移。错选B。【解题指导】电解硫酸铜溶液的反应方程式为：2CuSO4 +2H2O 电解=2Cu + 2H2SO4 + O2，从上述方程式可以看出，因此，电解前后只有铜和氧的改变，电解后加入CuO就可以使溶液恢复原来状态。但本题提示加入Cu(OH)2后溶液恢复原来状态，说明电解过程中不仅硫酸铜被电解，而且有水被电解（因为硫酸铜被电解完全）。0.1molCu(OH)2可以看作是0.1mol的CuO和0.1mol H2O，因此电解过程中有0.1mol的硫酸铜和0.1mol的水被电解。【答案】D。13.【错解分析】忽略化合物的特性以及原电池原理的应用，错选C。【解题指导】加快反应速率的主要措施有：增大反应物浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂、增大反应物的接触面等。本题似乎A、B、D都可以实现目的。由于浓硫酸在常温条件下会将铁钝化，因此B措施不可行。往体系中加CuSO4，铁与之反应生成铜并附在铁片表面，与硫酸构成原电池，加快反应速率。【答案】B。14. 【解析】两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌是负极失电子，电极反应为Zn2eZn2，1 mol Zn失去2 mol电子，0.2 mol锌(质量为13 g)被溶解，电路中有0.4 mol电子通过。故选D。【答案】D15.【解析】选择题中常出现一定能、一定不能、可能等字眼，同学们一定要搞清楚。该题正确答案为D。16.【解析】没有注意活性阳极Cu作了阳极，其必然要溶解；选D者，想当然认为Cu自己的溶解和放电如同精炼铜，原理不清，而错选B。Cu + 2Ag = Cu2 + 2Ag 64 216 x （ 216 / 64 ）x x +（ 216 / 64 ）x=28 解x=6.4g.。故正确答案选A。【答案】A。17.【解析】增大压强使化学反应速率加快；有气体参加的反应，增加固体反应物的量，化学反应速率不改变；通入CO2，增大了反应物浓度，化学反应速率加快；恒压充入N2，容器的体积扩大，反应物浓度减小，化学反应速率减小；恒容充入N2，N2不参与这个反应，且其他物质的浓度没变，故化学反应速率不变。【答案】C。18.【解析】设甲容器中反应掉的H2为3xmol，根据反应：N2+3H22NH3 +Q可知达平衡时放出的热量Q1xQ，生成NH32x mol，乙容器与甲容器属于同温同容下的等效平衡，平衡时乙容器中NH3剩余2x mol，反应掉的NH3为(22x)mol，根据反应：2NH3N2 + 3H2 (吸热反应)，可知达到平衡时吸收的热量Q2(1x)Q，即有：(1x)QxQ，解得x0.2mol，故乙容器中H2的转化率为(30.2mol/3mol)100%20。【答案】A。19.【解析】若不考化学平衡，则注射器的针筒慢慢往外拉，针筒内气体的浓度变小，颜色相应变浅，若从从针筒的顶端方向观察，由于气体的量并未减少，颜色不变；但由于平衡2NO2 N2O4的存在，从针筒的顶端方向观察，相当于减少压强，平衡向逆反应方向移动，NO2的量较原来增加，故气体颜色变深，故选A。【答案】A。20. 【解析】选项A中ZnMn干电池作负极的是Zn，石墨作电极的正极，只起导电的作用，被腐蚀的是Zn；选项B中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不是把热能直接转化为电能；太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅，它的能量转化高。【答案】C21.【答案】(2)0.2 molL1min160%(2)增大(3)4/3(4)右移22. 【解析】(1)从组情况分析，等体积等物质的量浓度为HA和NaOH溶液混合后，溶液显碱性，说明生成强碱弱酸盐，说明HA是弱酸。(2)组中NaOH的物质的量浓度为0.2 mol/L，混合后溶液显中性，说明HA稍过量，HA的物质的量浓度应大于0.2 mol/L。根据电中性原理，混合液中离子浓度c(A)c(Na)。(3)第组实验相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA溶液混合，pH7说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(A)c(Na)c(H)c(OH)。(4)组实验所得混合溶液中的pH9，则c(OH)105 molL1，水电离出的c(H)c(OH)105 molL1。【答案】(1)弱酸(2)大于c(A)c(Na)(3)大于c(A)c(Na)c(H)c(OH)(4)10523.【答案】(1)碳铁4OH4e2H2OO2(2)2Cl2H2OCl2H22OH2H2OO24e4OH氧化反应Cl22KII22KCl1324. （1） 温度升高，水的电离程度增大，离子积增大 （2）10001（3）911 c (Na+)c (SO42)c (H+)c (OH)25. （1） 2H+ 2e- H2（2分）；放出气体，溶液变红。 2Cl 2e- Cl2 （2分）；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。（2） 纯铜（2分） Cu2+ 2e- Cu 粗铜（2分） Cu 2e- Cu2+26. 【答案】(1)3COFe2O32Fe3CO2(2)4Fe3O22xH2O2Fe2O3xH2O(3)2FeCl3Fe3FeCl2(4)BD(5)铜，Cu22eCu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀27. 【答案】(1)2H2(g)O2(g)2H2O(l)；H571.6 kJ/mol(2)O24e2H2O4OH0.56(3)增大压强t2t328. 【解析】理论上根据反应方程式：NH3H2OHClNH4ClH2O得V(HCl)5 mL此时c(NH4Cl)0.05 molL10.1 molL1，pH5.1，而实际中和滴定时，用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液由黄色恰好变成橙色，此时pH在4左右，所以实际滴定的盐酸的体积超过5 mL。【答案】C8