1、模块综合测评(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1可再生能源是我国重要的能源资源，在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用，应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。下列说法不正确的是()A风能、太阳能、生物能等属于可再生能源B推广可再生能源有利于经济可持续发展C上图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极D光伏电池能量转化方式是太阳能直接转变为电能答案C2电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是()A电源的正极为bB电解时H从膜右侧迁移到膜左侧CAgPt
2、电极反应为2H2O4e=4HO2D若转移的电子数为1.2041024，生成N2 5.6 gDA项，AgPt作阴极，b连接电源负极，错误；C项，阴极得电子，错误；B项，阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，错误；D项，根据N原子守恒可知2NON210e，转移电子数为1.2041024，即2 mol电子生成N2 0.2 mol，N2的质量为5.6 g，正确。3下列叙述正确的是()A使用催化剂能够降低化学反应的反应热(H)B金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率与氧气浓度无关C原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生D在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小D
3、催化剂能够降低活化能改变反应速率，但对化学平衡和反应热无影响，A项错误；增大c(O2)，化学反应速率加快，B项错误；原电池中发生的化学反应达到平衡时，两极不存在电势差，无法形成电流，C项错误；ZnS可溶于盐酸说明S2浓度较大，其可与H反应产生H2S，CuS不溶于盐酸说明S2浓度太小，其无法与H反应，D项正确。4下列有关说法正确的是()A若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀B2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0C加热0.1 molL1 Na2CO3溶液，CO的水解程度和溶液的pH均增大D对于乙酸与乙醇的酯化反应(H0)，加入少量浓硫
4、酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大CFe与Cu在海水中形成原电池，Cu作正极，加快铁的腐蚀，A错误；该反应的熵减小，但是常温下能自发进行，说明反应一定是放热的，则H0，B错误；水解反应是吸热反应，加热促进CO水解，生成的c(OH)增大，pH增大，C正确；加热，反应速率增大，酯化反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D错误。5如图所示，H1393.5 kJmol1，H2395.4 kJ mol1，下列说法或表示式正确的是()A石墨和金刚石的转化是物理变化B金刚石的稳定性强于石墨C1 mol石墨的总能量比1 mol金刚石的总能量高1.9 kJDC(石墨，s)=C(金刚石
5、，s)，该反应的焓变(H)为正值D金刚石与石墨不是同一种物质，二者的相互转化是化学变化，A错；1 mol金刚石的总能量比1 mol石墨的总能量高1.9 kJ，因而稳定性弱于石墨，B、C错，D正确。6在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g)=2Z(g)Hv(正)C该温度下此反应的平衡常数K1.44D其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大C前2 min，Y的反应速率为v(Y)(0.160.12)mol/(10 L2 min)2.0103 molL1min1，v(Z)2v(Y)4.0103 molL1min1，A项错
6、误；Hv(逆)，B项错误；由平衡常数公式可得K1.44，C项正确；因反应前后化学计量数不变，达到等效平衡，X体积分数不变，D项错误。7将a L pH3的盐酸分别与下列三种溶液混合后，混合液均呈中性：1103 molL1的氨水b L；c(OH)1103 molL1的氨水c L；c(OH)1103 molL1的Ba(OH)2溶液d L，则a、b、c、d的关系正确的是()AbadcBabcdCabdcDcadbA为弱碱溶液，bac，为强碱溶液，ad，故badc。8下列说法正确的是()A5.6 g铁粉与硝酸反应失去电子数一定为0.36.021023B反应MgCl2(l)=Mg(l)Cl2(g)的H0C
7、电解精炼铜过程中，电路中每通过1 mol电子，阳极溶解铜32 gD0.1 molL1 Na2SO3溶液中：c(OH)c(H)2c(H2SO3)c(HSO)D5.6 g铁粉与硝酸反应，若硝酸少量，则铁被氧化为Fe2，失电子数为0.26.021023，A项错；因该反应不能自发进行，则HTS0，由于S0，则H0，B项错；C项中因粗铜中含有杂质Zn、Fe、Ni，故溶解铜小于32 g，C项错；Na2SO3溶液中，由电荷守恒得：c(Na)c(H)c(OH)2c(SO)c(HSO)，由物料守恒得：c(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)，联立两式可得：c(OH)2c(H2SO3)c(HSO)c(H
8、)，D项对。9下列装置或操作能达到实验目的的是()ABCDA对二次电池(可充电电池)进行充电时，外电源的正极应与电池的正极相连，错。在中和热测定的实验中，为减少热量损失，大小两烧杯的烧杯口要相平，同时图示装置还缺少环形玻璃搅拌棒，错。10通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H2131.3 kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g) H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1A反应中电能转化为化学能B反应为放热
9、反应C反应使用催化剂，H3减小D反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1D中太阳能转化为化学能，A项错误；中H2131.3 kJmol1，反应为吸热反应，B项错误；使用催化剂不能改变反应物的始终态，不能改变化学反应的焓变，C项错误；根据盖斯定律得反应CH4(g)=C(s)2H2(g)H74.8 kJmol1，D项正确。11已知Ksp(CaCO3)2.8109及表中有关信息：弱酸CH3COOHH2CO3电离平衡常数(常温)Ka1.8105Kal4.3107Ka25.61011下列判断正确的是()A向Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液变红，主要原因是CO2H2OH2CO32O
10、HB常温时，CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH6，则18CNaHCO3溶液中：c(OH)c(H)c(H2CO3)c(CO)D2104 molL1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀，则CaCl2溶液的浓度一定是5.6105 molL1C弱酸根离子水解是分步进行的，向Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液变红，主要原因是COH2OHCOOH，故A错误；常温时，CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH6，醋酸的电离平衡常数表达式为Kc(CH3COO)c(H)/c(CH3COOH)，1.8105/106c(CH3COO)/c(CH3COOH)，1/18，故B错误；NaHC
11、O3溶液中的物料守恒：c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO)，电荷守恒：c(H)c(Na)c(OH)c(HCO)2c(CO)，两式联立得：c(OH)c(CO)c(H2CO3)c(H)，故C正确；已知Ksp(CaCO3)2.8109c(CO)c(Ca2)，2104molL1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，c(CO)2104 molL1V/2V1104 molL1，代入公式，得c(Ca2)2.8105 molL1，则原CaCl2溶液中c(Ca2)2.8105 molL125.6105 molL1，故D错误。12CH3OH是重要的化工原料，工业上用CO与H2在催化剂作用下合成
12、CH3OH，其反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。按n(CO)n(H2)12向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中，正确的是()Ap10C平衡常数：K(A)K(B)D在C点时，CO转化率为75%D由300 时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1p2，A错误；由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的Hc(Cl)c(CO)Cb点所示的溶液中，根据电荷守恒有c(Na)c(H)2c(CO)c(OH)c(Cl)c(HCO)，A项错误；因，随溶液pH的增大，溶液中c(H)逐渐
13、减小，温度不变，Ka2不变，则的数值始终在增大，B项错误；a点溶液pH6，且c(H2CO3)c(HCO)，则碳酸的第一步电离常数Ka1106，C项正确；Na2CO3与HCl等物质的量反应时，溶液呈弱碱性，要使溶液呈中性(即pH7)，则溶液中HCl要适当过量，该溶液中存在c(Cl)c(HCO)，D项错误。14工业废气H2S经资源化利用后可回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)O2(g)=S2(s)2H2O(l)H632 kJmol1。H2S燃料电池的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 ()A电极a为电池的负极B电极b上的电极反应式为O24H4e=2H2OC若有17 g H2S参与反
14、应，则会有1 mol H经质子膜进入正极区D若电路中通过2 mol电子，则电池内部释放632 kJ热能DH2S被氧化为S2的电极a为电池的负极，故A正确；酸性燃料电池，正极电极b上的电极反应式为O24H4e=2H2O，故B正确；H2S2e，若有17 g H2S参与反应，则会有1 mol H经质子膜进入正极区，故C正确。15电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I26OH=IO5I3H2O。下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IO
15、C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2OKIO33H2D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变D电解时左侧溶液变蓝，说明反应中II2，则电极反应为：2I2e=I2，该极为阳极。右侧电极为阴极，发生还原反应，则是水放电生成H2，电极反应为：2H2O2e=H22OH，A正确；电解过程中阴离子OH可通过阴离子交换膜向阳极移动，因此OH可从右侧进入左侧，导致单质I2与OH反应：3I26OH=IO5I3H2O，因此左侧溶液中产生IO，IO也可透过阴离子交换膜进入右侧，B正确；把两个电极反应和I2与OH的反应合并，可得总反应方程式：KI3H2OKIO33H2，C正确；如果用
16、阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则右侧产生的OH不能进入左侧，则不会发生单质I2与OH的反应，因此电解槽内的化学反应不同，D错误。 16常温下，将CO2通入2 L pH12的KOH溶液中，溶液中水电离的OH离子浓度()与通入的CO2的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是()Aa点溶液中：水电离出的c(H)11012mol/LBb点溶液中：c(H)1107mol/LCc点溶液中：c(K)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)Dd点溶液中：c(K)2c(CO)c(HCO)Ba点溶液中的溶质是KOH，氢氧化钾抑制了水的电离，溶液中氢离子是水电离的，则水电离出的c(H)10pH11012mol
17、/L，A项正确；b点是强碱溶液对水的电离起抑制作用，所以溶液中的c(H)0在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，则在t40 min时，v正_min1。(3)由上述实验
18、数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系如下图。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。解析(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1 molL1，则：2HI(g)H2(g)I2(g)初始浓度/(molL1) 1 0 0 0.216 0.108 0.108 0.784 0.108 0.108K。(2)建立平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正。由于该反应前后气体分子数不变，故k逆k正k正。在40 min时，x(HI)0.85，则
19、v正0.002 7 min10.8521.95103 min1。(3)因2HI(g)H2(g)I2(g)H0，升高温度，v正、v逆均增大，且平衡向正反应方向移动，HI的物质的量分数减小，H2、I2的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为A点和E点。答案(1)(2)k正/K1.95103(3)A、E19(10分)盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO47H2O的实验过程如下：产品已知室温下KspMg(OH)21.81011；在溶液中，Fe2、Fe3、Al3开始沉淀的pH依次为7.1、2.0、3.1，沉淀完
20、全的pH依次为9.6、3.7、4.7；三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为12以及煮沸的目的是_。(2)若室温下，溶液中Mg2的浓度为6.0 molL1，则溶液pH_才可能产生Mg(OH)2沉淀。(3)由滤液到滤液需先加入NaClO调节溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是_，滤渣的主要成分是_(填化学式)。(4)从滤液中获得MgSO47H2O晶体的实验步骤依次为向滤液中加入_；过滤，得到沉淀；_；蒸发浓缩、冷却结晶；过滤、洗涤得到产品。(5)若获得的MgSO47H2O的质量为24.6 g，则该盐泥中镁元素的百分含量约为_(MgSO47H2
21、O的相对分子质量为246)。解析(1)加入稀硫酸并煮沸可以使镁的硅酸盐和碳酸盐完全转化为Mg2。(2)由KspMg(OH)2c(Mg2)c2(OH)可得，c(OH) molL1106 molL1，所以pH8.2。(3)加入NaClO，可以将Fe2氧化成Fe3，当pH约为5时，Fe3、Al3转化成沉淀，根据溶解度曲线，温度较高时，CaSO42H2O的溶解度很小，所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO42H2O。(4)使滤液中的Mg2转化为MgSO47H2O的步骤：加入NaOH溶液；过滤得到Mg(OH)2沉淀；加入足量稀硫酸；蒸发浓缩、冷却结晶；过滤、洗涤得到产品。(5)根据
22、镁元素守恒得100%8.3%。答案(1)提高Mg2的浸取率(其他合理答案均可) (2)8.2(3)使钙盐与镁盐分离得更彻底(使CaSO42H2O的溶解度降低等；其他合理答案均可)Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO42H2O(4)NaOH溶液向沉淀中加足量稀硫酸(其他合理答案均可)(5)8.3%20(10分)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。图甲图乙(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的_极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为_离子交换膜(填“阴”或“阳”)。(2
23、)该电解池的阳极反应式为_，肼燃料电池中A极发生的电极反应为_。(3)当反应生成14.4 g Cu2O时，至少需要肼_mol。解析(1)燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料，即A极为负极，B极为正极。 图乙为电解池装置，电解目的为制备Cu2O，则D极作阳极，接电池正极(B极)，铜被氧化。阳极反应式为2Cu2e2OH=Cu2OH2O，反应消耗OH，采用阴离子交换膜使OH向阳极移动。(2)根据上述分析，阳极反应式为2Cu2e2OH=Cu2OH2O；A极为负极，N2H4失电子，转化为N2，故电极方程式为N2H44e4OH=N24H2O。(3)根据电极反应可知，Cu2O与N2H4、e的数量关系式为4e2C
24、u2ON2H4，所以n(N2H4)0.5n(Cu2O)0.50.05 mol。答案(1)B阴(2)2Cu2e2OH=Cu2OH2ON2H44e4OH=N24H2O(3)0.0521(12分)“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量，该反应原理为5COI2O55CO2I2。其实验步骤如下：取250 mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 下充分反应；用水乙醇液充分溶解产物I2，配制100 mL溶液；量取步骤中溶液25.00 mL于锥形瓶中，然后用0.01 molL1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如
25、表所示。第一次第二次第三次滴定前读数/mL2.102.501.40滴定后读数/mL22.0022.5021.50(1)步骤中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_。(2)Na2S2O3标准液应装在_(填字母)中。(3)指示剂应选用_，判断达到滴定终点的现象是_。(4)气体样品中CO的体积分数为_(已知：气体样品中其他成分不与I2O5反应：2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6)。(5)下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是_(填字母)。a滴定终点俯视读数b锥形瓶用待测溶液润洗c滴定前有气泡，滴定后没有气泡d配制100 mL待测溶液时，有少量溅
26、出解析(2)Na2S2O3溶液显碱性，则Na2S2O3标准液应装在碱式滴定管中，即答案选B。(3)碘遇淀粉显蓝色，则指示剂应选用淀粉溶液，反应中单质碘被消耗，则判断达到滴定终点的现象是滴加最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色。(4)根据表中数据可知三次滴定消耗标准液体积分别是19.90 mL、20.00 mL、20.10 mL，所以消耗标准液体积的平均值是20.00 mL。根据方程式5COI2O55CO2I2、2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6可知5COI22Na2S2O3，则气体样品中CO的体积分数为100%17.92%。(5)滴定终点俯视读数，读数偏小，结果偏低，a错误；锥形瓶用待测溶液润洗，消耗标准液体积增加，结果偏高，b正确；滴定前有气泡，滴定后没有气泡，消耗标准液体积增加，结果偏高，c正确；配制100 mL待测溶液时，有少量溅出，浓度偏低，消耗标准液体积减少，结果偏低，d错误，答案选bc。答案(1)100 mL容量瓶(2)B(3)淀粉溶液滴加最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色(4)17.92%(5)bc