1、模块综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16个小题，每题3分，共48分)1下列根据反应原理设计的应用，不正确的是()ACOH2OHCOOH热的纯碱溶液清洗油污BAl33H2OAl(OH)33H明矾净水CTiCl4(x2)H2O(过量)TiO2xH2O4HCl用TiCl4制备TiO2DSnCl2H2OSn(OH)ClHCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠解析：选D。A项，加热使平衡向右移动，溶液碱性增强，有利于除油污；D项，根据平衡移动，向溶液中加入氢氧化钠，平衡向氯化亚锡水解的方向进行，所以应加入盐酸。2下列对化学反应的认识正确的是()A化学反应过程中，分子的种类和数目
2、一定发生改变B如果某化学反应的H和S均小于0，则反应一定能自发进行C化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成D放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率快解析：选C。A项中分子数目不一定变化，如气体等体积的反应，A不正确。B项中若H和S均小于0，反应可能自发，和温度有关。D项中决定反应速率的主要因素是自身的性质，与吸热和放热反应无关。3平衡有多种类型，如化学平衡、溶解平衡、电离平衡。下列不存在平衡的是(不考虑水的电离平衡)()A稀醋酸水溶液中B氢氧化钙悬浊液中C二氧化硫与氧气反应的混合物中D稀氯化钠水溶液中解析：选D。 A项中存在醋酸的电离平衡，B项中存在氢氧化钙固体的溶解平衡，C项中存在二氧
3、化硫与氧气反应的化学平衡，D项中氯化钠是强电解质，不存在平衡，故选D。4反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)，不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是()Av(D)0.4 mol/(Ls)Bv(C)0.5 mol/(Ls)Cv(B)0.6 mol/(Ls)Dv(A)0.15 mol/(Ls)解析：选B。化学反应速率的比较原则是转化为同一物质的反应速率进行比较，若用A物质表示，则：A中v(A)v(D)0.2 mol/(Ls)B中v(A)v(C)0.25 mol/(Ls)C中v(A)v(B)0.2 mol/(Ls)D中v(A)0.15 mol/(Ls)，故选B。5为探究锌与稀硫酸的反应速
4、率以v(H2)表示，向反应混合液中加入某些物质，下列判断不正确的是()A加入NH4HSO4固体，v(H2)不变B加入少量水，v(H2)减小C加入CH3COONa固体，v(H2)减小D滴加少量CuSO4溶液，v(H2)增大解析：选A。 A项导致溶液中c(H)增大，v(H2)加快，A项错误；B项导致溶液中c(H)减小，v(H2)减小，B项正确；C项因发生CH3COOHCH3COOH，导致溶液中c(H)减小，v(H2)减小，C项正确；D项形成铜锌原电池，v(H2)加快，D项正确。6在下列各说法中，正确的是()AH0表示放热反应，H0表示吸热反应，H0，又H0，故该反应在室温下不能自发进行，A项错误；
5、由于水的电离过程吸热，所以升高温度，水的电离平衡正向移动，c(H)增大，pH减小，B选项错误；盐酸和醋酸都是一元酸，等体积、等物质的量浓度的这两种酸的物质的量相同，完全反应消耗的NaOH的物质的量相同，C选项正确；反应热与化学计量数成正比，化学计量数加倍，H也加倍，D选项错误。10下列叙述正确的是()A如图1所示将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，若铜片完全溶解时(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)，溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH1，则溶液中c(SO)为0.5 mol/LB如图2所示的装置中发生Cu2Fe3=Cu22Fe2的反应，X
6、极是负极，Y极的材料可以是铜CCu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图3所示，石墨电极上产生氢气，铜电极发生还原反应D如图3所示当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析：选A。当溶液的pH1时，c(H)c(Cu2)c(Fe3)0.1 mol/L，由Cu2Fe3=Cu22Fe2可知，此时溶液中还存在Fe2，其浓度为c(Fe2)0.2 mol/L，根据电荷守恒，c(SO)为0.5 mol/L，A项正确；由外电路电子移动方向，可知X为负极，而电池反应中铜被氧化，只能作负极，即X为铜电极，B项错误；活性金属作阳极被氧化，C项错误；根据电子守
7、恒，有0.1 mol电子转移时，应有0.05 mol Cu2O生成，D项错误。11下图中，表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()解析：选A。随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向即向逆反应方向移动，所以生成物C的体积分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小。增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和逆反应的速率都增大。加入催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，所以达到平衡后，各组分的浓度及体积分数应该不变。12下列关系的表述中，正确的是()A0.1 molL1NaHSO4溶液中：c(Na)c(H)c(SO)c(O
8、H)B中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量之比为11C0.1 molL1NaHCO3溶液中：c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)DpH3的盐酸和pH3的AlCl3溶液中，水电离出的c(H)后者大解析：选D。A项，根据电荷守恒原则：c(Na)c(H)2c(SO)c(OH)，A项错误；B项，对于pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液：c(HNO3)c(CH3COOH)，即n(HNO3)c(CO)，C项错误；D项，盐酸电离出的氢离子会抑制水的电离，AlCl3的水解能促进水的电离，故D项正确。13下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是()A常温下，在pH8的HCOONa溶
9、液中：c(Na)c(HCOO)9.9107 molL1BNa2CO3溶液中：c(Na)2c(CO)2c(HCO)C室温下，pH1的CH3COOH溶液与pH13的NaOH溶液等体积混合，溶液中离子浓度的大小顺序为 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)D0.1 molL1的NaHC2O4溶液的pH4，则c(HC2O)c(H)c(H2C2O4)c(C2O)解析：选A。选项A中，HCOONa溶液的pH8，即c(H)108 molL1，由电荷守恒得：c(H)c(Na)c(OH)c(HCOO)，c(Na)c(HCOO)c(OH)c(H)106 molL1108 molL19.9107 molL1
10、，正确；选项B中，关系式应为c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)，错误；选项C中，醋酸溶液浓度大于氢氧化钠溶液浓度，二者等体积混合反应后，醋酸过量，溶液呈酸性，c(H)c(OH)，错误；选项D中，NaHC2O4溶液呈酸性，说明HC2O的电离程度大于它的水解程度，c(C2O)c(H2C2O4)，错误。14某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合
11、K2时，铜电极上的电极反应式为Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：选D。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl2H2OH22OHCl2，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H22e2OH=2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl22e=2Cl，为正极，故C项错误，D项正确。15已知：pAglg c(Ag)，Ksp(AgCl)11012。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol/L的NaCl溶液时，溶液
12、的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位：mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论不正确的是()A原AgNO3溶液的物质的量浓度为1 molL1B图中x点的坐标为(100，6)C图中x点可认为溶液中Ag被沉淀完全D把0.1 molL1 的NaCl换成0.1 molL1NaI，则图像在终点后变为虚线部分解析：选D。根据图像可知：pAglg c(Ag)0，则c(Ag)1 molL1，A项正确；当x100 mL时，Ag被恰好完全沉淀，此时溶液中c(Ag)c(Cl)106 molL1，则pAg6，B项正确；残留溶液中的离子浓度小于105 molL1时，沉淀就达完全，x点时c(Ag)106 mol
13、L1，C项正确；把0.1 molL1 的NaCl换成0.1 molL1NaI，因为Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，则溶液中的c(Ag)应更小，pAg应更大，故虚线应高于实线，D项不正确。16常温下，用0.100 0 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L盐酸和20.00 mL 0.100 0 mol/L醋酸溶液，得到2条滴定曲线，如图所示。 若以HA表示酸，下列说法正确的是()A滴定盐酸的曲线是图2B达到B、D状态时，两溶液中离子浓度均为c(Na)c(A)C达到B、E状态时，反应消耗的n(CH3COOH)n(HCl)D当0 mLV(NaOH)c(Na)
14、c(H)c(OH)解析：选B。0.100 0 mol/L的醋酸的pH1，故图2是滴定醋酸的曲线，A项错；在B、D状态时，pH7，c(H)c(OH)，根据电荷守恒，c(Na)c(A)，B项正确；B点时NaOH和盐酸恰好完全反应，E点时NaOH和CH3COOH也恰好完全反应，溶液pH7，此时n(HCl)n(CH3COOH)，C项错；当V(NaOH)接近20.00 mL时，CH3COOH几乎完全反应，溶液可能显碱性，c(OH)c(H)，故D项错。二、非选择题(本题包括5个小题，共52分)17(6分)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前(NH4)2CO3已经被用作工业捕
15、碳剂，它与CO2可发生如下可逆反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq) H(1)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：H_0(填“”“”或“”)。在T1T2及T4T5两个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_。反应在温度为T1时，
16、溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(2)利用上述反应捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有_(写出2个)。解析：(1)由图1可知，当温度为T3时，可逆反应达到平衡状态，温度升高，CO2的浓度逐渐增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，则有H0。在T1T2区间，此时可逆反应未达到平衡，温度升高，化学反应速率加快，平衡正向移动，CO2的捕获量随温度的升高而提高。在T4T5区间，此时可逆反应已达到平衡状态，由于该反应为放热反应，温度升
17、高，平衡逆向移动，CO2的捕获量随温度的升高而降低。t1时刻，温度迅速升高到T2，平衡逆向移动，溶液的pH升高，根据化学平衡移动原理，达到新平衡时，溶液的pH低于开始时的pH。(2)欲提高CO2的吸收量，应使平衡正向移动，可降低温度或增加CO2的浓度等。答案：(1)T1T2区间，化学反应未达到平衡，温度越高，化学反应速率越快，所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4T5区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，所以不利于CO2捕获(2)降低温度；增加CO2浓度18(10分)现有常温下的0.1 molL1纯碱溶液。(1)你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程
18、式表示)_，为证明你的上述观点，请设计一个简单的实验，简述实验过程：_。(2)同学甲认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的，发生水解的CO不超过其总量的10%。请你设计实验证明该同学的观点是否正确： _。(3)同学乙就该溶液中粒子之间的关系写出了下列四个关系式，你认为其中正确的是_。Ac(Na)2c(CO)Bc(CO)c(OH)c(HCO)c(H2CO3)Cc(CO)c(HCO)0.1 molL1Dc(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)(4)水解反应是典型的可逆反应。水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示)，请写出Na2CO3第一步水解反应的水解平衡常数的表达式：_。解析：(
19、1)纯碱是盐不是碱，其溶液呈碱性的原因只能是盐的水解。证明该观点正确与否的方法是把产生水解的离子消耗掉，看在无水解离子的情况下溶液是否仍呈碱性。(2)可用测溶液pH的方法来测定水解程度。(3)A项错误，应为c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)；B项，从水解程度大小来看，正确；C项错误，等式左边缺少c(H2CO3)；D项，根据质子守恒可知正确。(4)CO第一步水解的离子方程式为COH2OHCOOH，先按照化学平衡常数的书写方式得：Kc(HCO)c(OH)/c(CO)c(H2O)，再根据水解平衡常数的书写规则：在稀溶液中，水的浓度视为1，得水解平衡常数的表达式：Khc(HCO)c(O
20、H)/c(CO)。答案：(1)COH2OHCOOH向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点正确(2)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 molL1纯碱溶液的pH，若pH12，则该同学的观点正确；若pH12，则该同学的观点不正确(3)BD(4)Khc(HCO)c(OH)/c(CO)19(12分)CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。(1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2483.6 kJmol1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)
21、H3131.3 kJmol1则反应CO(g)H2(g)O2(g)=H2O(g)CO2(g)的H_kJmol1。标准状况下的煤气(CO、H2)33.6 L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移_mol电子。(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)，是用煤气(CO、H2)作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为_，则该电池的正极反应式是_。(3)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)；CO的转化率(
22、)与温度、压强的关系如下图所示。若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10 L，则该温度下的平衡常数K_；此时在B点时容器的体积VB_10 L(填“大于”“小于”或“等于”)。若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA_tC(填“大于”“小于”或“等于”)。在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是_。解析：(1)将给定的热化学方程式的第一个反应式减去第三个反应式即能得到所求的热化学方程式；无论是1 mol CO还是1 mol H2，在燃烧过程中都失去2 mol电子，故反应过程中共转移3 mol电子。(2)CO在负极上失去电
23、子后结合迁移过来的CO而形成CO2，H2在负极上失去电子后结合迁移过来的CO后生成CO2和H2O；在正极上是O2得电子后结合空气中的CO2后生成CO。(3)由A点时根据CO的转化率可以求出平衡时三种气体的浓度，代入公式K可得平衡常数，因B点的压强大于A点的压强，故B点容器的体积小于10 L；C点的压强高，反应速率快，达平衡用的时间短；要提高CO的转化率，需采取使平衡正向移动的措施。答案：(1)524.83(2)CO2eCO=2CO2，H22eCO=CO2H2OO24e2CO2=2CO(3)1小于大于降温、加压，将甲醇从混合体系中分离出来20(12分)甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O
24、为原料，通过反应和来制备甲醇。(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。CH4 的转化率与温度、压强的关系如上图。已知100 时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为_。图中的P1_P2(填“”或“”)。该反应的H_0(填“”或“”)。(2)在压强为0.1 MPa条件下，a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_。A升高温度B将
25、CH3OH(g)从体系中分离C充入He，使体系总压强增大D再充入1 mol CO和3 mol H2为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()n(CO)/n(H2)P(MPa)11501/30.12a1/353350b5A.则上表中剩余的实验条件数据：a_，b_。B根据反应的特点，下图是在压强分别为0.1 MPa和5 MPa下CO的转化率随温度变化的曲线图，请指明图中的压强Px_MPa。(3)以甲醇作为燃料制成的燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是_。A当电池反应消耗了1 mol甲醇时，溶液中转移了12NA个
26、eB电池的负极反应为CH3OHH2O6e=CO26HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/3 L解析：(1)根据图像，达到平衡时CH4的转化率为50%，则平衡时生成H2的物质的量为1.5 mol，v(H2)0.003 0 mol/(Lmin)。相同温度下， 对反应加压，平衡左移，CH4的转化率减小，故P10。(2)反应为体积减小的放热反应，降温或加压都可以增加甲醇的产率，但是在容器容积不变的条件下，充入He，使体系总压强增大，由于未影响反应体系中各物质的浓度，平衡不移动，A、C不能增加甲醇的产率；将CH3OH(g)从
27、体系中分离，平衡右移；容器容积不变的条件下，再充入1 mol CO和3 mol H2相当于加压平衡右移，故B、D两选项的措施可以增加甲醇的产率。研究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，应该固定两种因素，研究一种因素的影响，对比实验1、2中的数据可知，a150，即研究不同压强对反应的影响；对比实验2、3中的数据可知，b1/3，即研究不同温度对反应的影响。相同温度下，Py时CO的转化率大于Px时的转化率，再结合反应方程式的特点，可知Px(2)BDA.1501/3B0.1(3)B21(12分)化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。(1)催化反硝化法中，
28、H2能将NO还原为N2。25 时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。N2的电子式为_。上述反应离子方程式为_，其平均反应速率v(NO)为_molL1min1。还原过程中可生成中间产物NO，写出3种促进NO水解的方法：_。(2)电化学降解NO的原理如图所示。电源正极为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_。若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。解析：(1)N2电子式为NN。反应中碱性增强，故应有OH生成，根据得失电子守恒：5H22NON2OH，据电荷守恒：5H22NON22OH，最后由元素守恒得5H22NON22OH4H2O。水解的离子方程式
29、为NOH2OHNO2OH，据“越热越水解、越稀越水解”，可知加热或加水稀释均能促进水解；另外，降低生成物浓度，也可促进水解。(2)NO生成N2发生了还原反应，应在电解池的阴极发生，故A为原电池的正极；阴极发生还原反应，故电极反应式为2NO6H2O10e=N212OH。由电极反应式可知，通过2 mol电子，溶液减少的质量为5.6 g(N2)，同时有2 mol H通过质子交换膜进入右侧，故右侧溶液减少3.6 g。正极发生的反应为4OH4e=O22H2O，每通过2 mol电子，生成16 g O2，同时有2 mol H通过质子交换膜进入右侧，使左侧溶液质量减少18 g，故两侧溶液减少的质量差为14.4 g。答案：(1)NN2NO5H2N22OH4H2O0.001加酸，升高温度，加水(2)A2NO6H2O10e=N212OH14.4