1、模块检测一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意)1化学与生产、生活、社会、环境关系密切，下列说法正确的是()ANH4Cl和ZnCl2溶液可用作焊接钢铁时的除锈剂B大力生产铅蓄电池、汞锌锰干电池，满足消费需求C工业生产中使用催化剂可改变反应的活化能和焓变D牺牲阳极的阴极保护法是应用电解原理防止金属腐蚀解析：选AA项，NH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐，水解显酸性，所以可用作焊接时的除锈剂；B项，含汞锌锰的干电池会污染环境；C项，催化剂可改变反应的活化能，但不能改变焓变；D项，牺牲阳极的阴极保护法是根据原电池原理防止金属腐蚀，外加电流的阴极保护法是根据电解原
2、理防止金属腐蚀。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大解析：选CA化学反应前后分子种类发生变化，但数目不一定变化；B.反应自发进行的判断根据是HTS0；C.化学反应的实质是旧化学键断裂的同时新化学键形成的过程；D.反应速率的大小与反应的吸、放热无关。3乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在一定温度下供电，电池总反应为C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池示意图如图。下列说法中错误的是()A电池工作时，质子向电池
3、的正极迁移B电池工作时，电流由b极沿导线流向a极Ca极上发生的电极反应是C2H5OH3H2O12e=2CO212HDb极上发生的电极反应是4HO24e=2H2O解析：选C质子移向b极，则b极为正极，A正确；a极为负极，电流从正极流向负极，B正确；a极上发生失电子的氧化反应，电极反应：C2H5OH3H2O12e=2CO212H，C错误；b极上发生得电子的还原反应，在酸性条件下，电极反应：4HO24e=2H2O，D正确。4中国探月工程“嫦娥五号”探测器于2020年12月17日完成探月任务，是我国航天事业发展的巨大成就。“嫦娥五号”采用长征五号火箭运输，其芯一级和芯二级采用液氧液氢发动机，助推器采用
4、液氧煤油发动机，“嫦娥五号”本身采用偏二甲肼/四氧化二氮发动机，其反应方程式为C2H8N22N2O42CO24H2O3N2；“嫦娥五号”的电源系统由电源控制器、锂离子蓄电池组及太阳电池阵组成，锂离子蓄电池放电的反应式如下：Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于长征五号火箭及“嫦娥五号”探测器燃料的说法不正确的是()A煤油来源于化石燃料，化石燃料是不可再生能源B燃烧产物无污染是液氢作发动机燃料的主要优点之一CN2O4是“嫦娥五号”发动机内发生的化学反应的还原剂D将燃料和氧气压缩冷却成液体，目的是便于储存并缩小航天器的体积解析：选CA煤油是石油分馏的产品，来源于化石燃料，化
5、石燃料是不可再生能源，正确；B.液氢燃烧的产物是水，燃烧产物无污染，正确；C.在反应中，N2O4中N元素的化合价从4价降低为0，作氧化剂，错误；D.将燃料和氧气压缩冷却成液体，目的是便于储存并缩小航天器的体积，正确。5下列关于反应C2H8N2(g)2N2O4(g)=2CO2(g)4H2O(g)3N2(g)H说法正确的是()A该反应的H0，S0B该反应的平衡常数表达式为KC由该热化学反应方程式可知，偏二甲肼的标准燃烧热为HD用E总表示键能之和，该反应HE总(反应物)E总(生成物)解析：选D根据反应关系知，H0，故A错误；该反应的平衡常数表达式为K，故B错误；标准燃烧热指在101 kPa，25 下
6、，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量，方程式中水的状态为气态，其稳定态应为液态，故C错误，D正确。6室温下，下列事实不能说明NH3H2O为弱电解质的是()A0.1 molL1 NH3H2O溶液的pH小于13B0.1 molL1 NH4Cl溶液的pH小于7C相同条件下，浓度均为0.1 molL1的NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱D向0.1 molL1 NH3H2O溶液中加入MgCl2溶液产生白色沉淀解析：选DA0.1 molL1 NH3H2O溶液的pH小于13，则溶液中c(OH)0.1 molL1，说明NH3H2O 为弱电解质；B.0.1 molL1 NH4Cl溶液的pH小
7、于7，显酸性，说明 NH3H2O是弱电解质；C.相同条件下，浓度均为0.1 molL1的NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱，说明NH3H2O为弱电解质；D.有白色沉淀产生，说明NH3H2O显碱性，并不能说明NH3H2O是弱电解质。故选D。7对可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态B达到化学平衡时，4v正(O2)5v逆(NO)C达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率关系是2v正(NH3)3v正(H2O)解析：选BA生成x mol
8、NO的同时，消耗x mol NH3，表述的都是v正，错误；B.当达到平衡时，有4v正(O2)5v逆(NO)，正确；C.达到化学平衡时，若增大容器体积，则正、逆反应速率都减小，错误；D.化学反应速率之比等于化学计量数之比，应该为3v正(NH3)2v正(H2O)，错误。8下列指定反应的离子方程式正确的是()A钠与水反应：NaH2O=NaOHH2B向AlCl3溶液中加入过量氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OCFeCl3溶液净水原理：Fe33H2O=Fe(OH)33HD用饱和Na2CO3溶液处理重晶石：BaSO4CO=BaCO3SO解析：选DA钠与水反应的离子方程式为2Na2H2O=2N
9、a2OHH2，错误；B.AlCl3溶液与过量氨水反应的离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，错误； CFeCl3在溶液中水解的离子方程式为Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，错误；D.沉淀转化的离子方程式为BaSO4CO=BaCO3SO，正确。9以0.10 molL1的NaOH溶液滴定某一元弱酸HA的滴定曲线如图所示，下列表述正确的是()A此实验可以选用酚酞作指示剂B弱酸HA的浓度约为1104molL1C根据已知条件，弱酸HA的浓度为0.10 molL1D当NaOH体积为9 mL时，恰好完全中和反应解析：选ANaOH和弱酸的反应在反应终点时生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，应
10、选择碱性条件下变色的指示剂，A正确；起点pH4，表明溶液中c(H)1104molL1，弱酸的浓度大于溶液中c(H)，B错误；从图像中可以看到，当NaOH溶液使用10 mL时溶液的pH发生突变，滴定达到终点，但V(HA)未知，c(HA)无法计算，C错误；NaOH和弱酸恰好完全反应时生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，而图中V9 mL时溶液pH7，二者不一致，D错误。10取500 mL过氧化氢水溶液，在少量I存在下分解：2H2O2=2H2OO2。在常温常压下，测得O2的放出量转换成H2O2浓度(c)如下表：t/min020406080c/(molL1)0.800.400.200.100.050下列说法正确
11、的是()A反应20分钟时，测得O2的体积为448 mLB4060 min，消耗H2O2的平均速率为02 molL1min1C第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率D第100 min时，H2O2分解完全解析：选CA气体状况未知，故无法计算气体体积，错误；B.4060 min，消耗H2O2的平均速率为v0.005 molL1min1，错误；C.随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率降低，所以第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速率，C项正确；D.6080 min，反应消耗H2O2的物质的量浓度为0.050 molL1，剩余的H2O2的物质的量浓度为0.050 m
12、olL1，H2O2不可能完全分解，D项错误。11甲烷液化可获得工业原料甲醇，反应原理是：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H241.0 kJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H349.0 kJmol1下列说法不正确的是()A升高温度，反应中CH4的转化率提高B反应是CO2资源化利用的方法之一CCO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H90.0 kJmol1D上述合成甲醇过程中需要向原料气中补充H2解析：选DA从热化学方程式可知，反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，CH
13、4的转化率提高；B.反应中的反应物为CO2，转化为甲醇；C.根据盖斯定律：由得到：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H90.0 kJmol1；D.从上述合成甲醇的反应可知，CO2不足而H2过量，所以不需要向原料气中补充H2。12合成氨工艺是人工固氮最重要的途径，已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，实际工业生产中，合成氨的原料气N2可通过分离空气得到，H2可通过天然气和水蒸气转化制得，原料气中N2和H2物质的量之比为12.8，常用工艺条件：铁触媒作催化剂，控制温度773 K、压强3.0107 Pa。氨的实际生产流程如图所示，下列说法不正确的是()A控制温度(7
14、73 K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率B增大相对廉价的N2在原料气中的比例以提高氢气的平衡转化率C将NH3液化，并不断将液氨移去，利于反应正向进行D原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生解析：选AA控制温度(773 K)远高于室温，是为了加快反应速率；B.增大相对廉价的N2在原料气中的比例以提高氢气的平衡转化率；C.将NH3液化，并不断将液氨移去，利于反应正向进行；D.原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。故选A。13根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是()选项实验操作和现象结论A向2 mL 0.1 molL1的FeCl3溶液中
15、加入4 mL 0.1 molL1的KI溶液，充分反应后，分别取少量溶液于两支试管中，向其中一支试管中滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝，另一支试管中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红KI与FeCl3的反应是可逆反应B室温下，向0.1 molL1 HCl溶液中加入少量镁粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升镁与盐酸反应放热C向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象Ksp(AgI)Ksp，另一支中无明显现象，说明c(Ag)c(Cl)Ksp，可说明Ksp(AgI)802.3；CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2
16、O(g)，要提高NO的转化率，应使平衡正向移动，可采取增大CH4浓度或移走生成物的措施。(2)图装置为燃料电池，化学能转化为电能，负极上通入NO2，正极上通入O2，根据电解质知，负极电极反应式为NO2eNO=N2O5，石墨电极为正极，电极反应式为O22N2O54e=4NO，放电过程中两电极得失电子守恒，由两电极反应式可知，消耗的NO2和O2的体积比为41；图装置为电解装置，阳极发生氧化反应，电极反应式为NO3e2H2O=NO4H。阴极发生还原反应，电极反应式为NO5e6H=NHH2O，“反应室”中发生反应的离子方程式为NH3H=NH。答案：(1)868.15 kJmol1增大CH4浓度或移走生
17、成物(2)化学能转化为电能O24e2N2O5=4NO41NO3e2H2O=NO4HNH3H=NH15(15分)工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O，利用滴定原理测定Cr2O含量的方法如下：步骤：量取30.00 mL废水于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化。步骤：加入过量的碘化钾溶液充分反应：Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O。步骤：向锥形瓶中滴加几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 molL1 Na2S2O3溶液进行滴定，数据记录如下：(I22Na2S2O3 =2NaINa2S4O6)滴定次数Na2S2O3溶液起始读数/mLNa2S2O3溶液终点读数/mL第一次1.0219.03第二
18、次2.0019.99第三次0.20a(1)步骤量取30.00 mL废水，选择的仪器是_。(2)步骤中滴加的指示剂为_。滴定达到终点时的实验现象是_。(3)步骤中a的读数如图所示，则：a_。Cr2O的含量为_gL1。(4)以下操作会造成废水中Cr2O含量测定值偏高的是_(填字母)。A滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度B盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗C滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液D量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗解析：(1)根据信息，Cr2O氧化性较强，量取废水时应用酸式滴定管。(2)滴定碘单质应选用淀粉溶液作指示剂；滴定达到终点时碘单质刚好被
19、消耗，所以溶液的颜色由蓝色变为无色，且在半分钟内不变色。(3)根据图示，滴定管“0”刻度在上，且精确到 0.01 mL，a值为18.20; 从表格数据可知，三次实验消耗0.100 0 molL1 Na2S2O3标准溶液的体积的平均值为18.00 mL，根据Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O和I22Na2S2O3 =2NaINa2S4O6得关系式：Cr2O3I26Na2S2O3，n(Cr2O)n(Na2S2O3)0.100 0 molL118.00103 L3104 mol，Cr2O的含量为2.16 gL1。(4)根据Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O和I22Na2S2O3=2N
20、aINa2S4O6分析，c(待测)偏高，Cr2O含量就偏高；滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，造成V(标准)偏小，根据c(待测)分析，测定c(待测)偏低，故A错误；盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗，对V(标准)无影响，根据c(待测)分析，测定c(待测)无影响，故B错误；滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液，造成V(标准)偏大，根据c(待测)分析，测定c(待测)偏高，故C正确；未用标准液润洗滴定管，标准液的浓度偏小，造成V(标准)偏大，根据c(待测)分析，测定c(待测)偏高，D正确。答案：(1)酸式滴定管(2)淀粉溶液溶液刚好从蓝色变为无色，且30 s内不变色(3)18.2
21、02.16(4)CD16(15分)三种酸的电离平衡常数如下：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.8105Ka14.3107Ka25.610113.0108回答下列问题：(1)写出HClO的电离方程式_。(2)少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为_。(3)加水稀释0.10 molL1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_(填字母)。a bc d(4)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程中pH变化如图所示。稀释后，HX溶液中由水电离出来的c(H)_(填“”“”或“”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H)。解
22、析：(1)HClO是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡，电离方程式为HClOHClO。(2)根据电离平衡常数越大，相应的酸的酸性越强，结合强酸与弱酸盐反应制取弱酸分析。由电离平衡常数可知酸性：H2CO3HClOHCO，所以将少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为ClOCO2H2O=HCOHClO。(3)醋酸在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH。向醋酸溶液中加水稀释，电离平衡正向移动，c(CH3COOH)减小的倍数大于c(H)减小的倍数，因此溶液中减小，a不符合题意；向醋酸溶液中加水稀释，电离平衡正向移动，则c(CH3COOH)减小的倍数大于c(CH3COO)减小的倍数，所以
23、增大，b符合题意；加水稀释，溶液中c(H)减小，而水的离子积常数Kw不变，所以减小，c不符合题意；加水稀释，溶液中c(H)减小，而水的离子积常数Kw不变，则溶液中c(OH)增大，所以减小，d不符合题意。(4)由图可知，稀释相同倍数后HX溶液的pH比醋酸大，则HX电离生成的c(H)小，对水的电离抑制能力小，所以HX溶液中由水电离出来的c(H)大，即稀释后，HX溶液中由水电离出来的 c(H)醋酸溶液中由水电离出来的c(H)。答案：(1)HClOHClO(2)ClOCO2H2O=HCOHClO(3)b(4)17(16分)请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题：(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12
24、g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为_。该反应在_条件下能自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。(2)CO是有毒的还原性气体，在工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂，其主要反应为Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)H28.5 kJ mol1。在T 时，该反应的平衡常数K64，在恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.02.01.01.0下列说法正确的是_(填字母)a若容器内气体密度恒定时，标志着反应达到平衡状
25、态b甲容器中CO的平衡转化率为60%，大于乙c甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为23d由于容器的容积未知，所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极的电极反应是_。解析：(1)12 g碳的物质的量是1 mol，1 mol C与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6 kJ热量，则该反应的热化学方程式为H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)H131.6 kJmol1；根据反应自发进行的判断依据：当GHTS0时反应可自发进行，由于H0，S0，所以该反应应该在高温条件下自
26、发进行。(2)容器的容积恒定不变，气体的质量会发生变化，若容器内气体密度恒定时，说明气体的质量不变，标志着反应达到平衡状态，a正确；假设容器的容积是V L，对于甲，假设平衡时CO转化的物质的量是x mol，则平衡时 n(CO)(1.0x)mol，n(CO2)(1.0x)mol，所以K64，解得x0.6，所以CO的平衡转化率100%60%；对于乙，假设平衡时CO转化的物质的量是y，则平衡时n(CO)(2.0y)mol，n(CO2)(1.0y)mol，反应前后气体的物质的量不变，所以K64，解得y1.4，所以CO的平衡转化率100%70%60%，所以CO的平衡转化率：甲乙，b、d错误；根据选项b分析可知平衡时n(CO)甲1.0 mol0.6 mol0.4 mol, n(CO)乙2.0 mol1.4 mol0.6 mol，容器的容积恒定不变，则气体的物质的量之比等于浓度之比，故CO的平衡浓度之比为0.40.623，c正确。(3)通入CH3OH的电极为负极，在负极上CH3OH失去电子被氧化为CO2，CO2结合OH，最后转化为CO，故负极的电极反应式为CH3OH6e8OH=CO6H2O。答案：(1)H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)H131.6 kJmol1高温(2)ac(3)CH3OH6e8OH=CO6H2O