选修四综合测试题（一）
时间90分钟，满分100分。
一、选择题（本题包括18小题，每题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分）
1.（2009·海南，12）已知：Fe2O3(s) +C(s)== CO2(g) +2Fe(s) ΔH1=+234.1 kJ·mol-1,C(s)+ O2(g)==CO2(g) ΔΗ2=-393.5 kJ·mol-1,
则2Fe(s) +O2(g) ==Fe2O3(s) 的ΔH是( )
A．-824.4 kJ·mol-1
B．-627.6 kJ·mol-1
C．-744.7 kJ·mol-1
D．-169.4 kJ·mol-1
答案：A
解析：（2）-（1）就可得2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s)，则ΔΗ=ΔΗ2-ΔΗ1=-824.4 kJ·mol-1。
2,常温下c（H+）最小的是( )
A.pH=0的溶液
B.0.04 mol·L-1 H2SO4
C.0.5 mol·L-1 HCl
D.0.05 mol·L-1的HNO3
答案：D
解析：pH=0的溶液中c（H+）是1 mol·L-1；因硫酸是二元强酸，0.04 mol·L-1 H2SO4溶液中c（H+）是0.08 mol·L-1；盐酸是一元强酸，0.5 mol·L-1HCl溶液中c(H+)是0.5 mol·L-1；硝酸也是一元强酸，0.05 mol·L-1的HNO3溶液中c（H+）是0.05 mol·L-1。故正确答案是D。
3.把下列溶液加水稀释，溶液中每种离子的浓度都不会增加的是( )
A.CH3COOH溶液 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.FeCl3溶液
答案：B
解析：NaCl为中性溶液，稀释后c(H+)、c(OH-)不会增加。
4.下列离子方程式正确的是( )
A.氯化铵溶液呈酸性：NH+4==NH3+H+
B.氢硫酸的电离：H2S2H++S2-
C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液： HCO-3+H+CO2+H2O
D.在标准状况下，向10 mL 0.1 mol·L-1 FeBr2溶液中通入22.4 mL Cl2：
2Fe2++2Br-+2Cl2==2Fe3++Br2+4Cl-
答案：D
解析：A中应是NH+4的水解；B中H2S中二元弱酸，分步电离；C中CH3COOH为弱电解质，用化学式表示。
5.甲、乙两杯醋酸稀溶液，甲的pH=a，乙的pH=a+1，下列判断正确的是( )
A.甲中由水电离出来的H+的物质的量浓度是乙的倍
B.甲、乙两杯溶液物质的量浓度之间的关系为：c（甲）=10c（乙）
C.中和含有等物质的量NaOH的溶液，需甲、乙两杯酸的体积（V）之间关系为：10V（甲）>V（乙）
D.甲中的c（OH-）为乙中的c（OH-）的10倍
答案：A
解析：在CH3COOH溶液中，有：c（H+）水=c（OH-）水，
c（OH-）水=c（OH-），已知甲的pH=a，乙的pH=a+1，则c（OH-）甲=10a-14，c（OH-）乙=10a-13，所以A正确。
6.（2011·江苏卷，12）下列说法正确的是( )
A.一定温度下，反应MgCl2(l)==Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
B.水解反应NH+4+H2ONH3·H2O+H+达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D.对于反应2H2O2==2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
答案：AD
解析：本题考查了化学平衡的影响因素、电化学等知识。镁在氯气中燃烧是放热反应，则反之为吸热反应，A正确；水解反应是吸热的，升高温度会促进水解，B错；铅蓄电池放电时的负极充电时的阳极反应均失电子发生氧化反应，C错；MnO2起催化剂的作用，而升高温度，反应速率会加快，故D正确。
7.在一密闭容器中进行以下可逆反应：
M(g)+N(g) P(g)+2L
在不同的条件下P的百分含量P%的变化情况如下图，则该反应( )
A.正反应放热，L是固体
B.正反应放热，L是气体
C.正反应吸热，L是气体
D.正反应放热，L是固体或气体
答案：B
解析：图象横轴为时间，纵轴为P的百分含量，所以图中曲线的斜率表示反应速率的不同，斜率越大，反应速率越快。曲线Ⅰ表示的反应速率最小，到达平衡所需时间最长；曲线Ⅲ表示的反应速率最大，达到平衡所需时间最短，三条曲线水平部分的高低不同则表示达到平衡状态时生成物P的百分含量的高低。
联系反应物的条件再看三条曲线，Ⅰ和Ⅱ压强相同，但Ⅱ的温度较高，所以反应速率Ⅱ> Ⅰ，但达到平衡时P%却是Ⅰ>Ⅱ，这说明升高温度时P%降低，因而平衡应向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应；比较曲线Ⅱ和Ⅲ，二者温度相同，但压强Ⅲ>Ⅱ，这时P%却是Ⅱ>Ⅲ，这说明增大压强时P%降低，因此生成物中气体的总体积应大于反应物中气体的总体积，由此判断L一定为气体。
8.在一密闭容器中，反应aA(气) bB(气)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，则( )
A.平衡向逆反应方向移动了
B.物质A的转化率减小了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
答案：C
解析：在反应达平衡时，将容积增大一倍，平衡如不移动，则B的浓度为原来的50%，实际平衡移动了，且移动后B的浓度为原来的60%，这说明向生成B的方向移动了，A的转化率增大了，B质量分数增加正反应为体积增大的反应：ab，b达到的平衡相当于a达到的平衡后加压，转化率ac(H+)>c(OH-)>c(ClO-)
C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na+)=c(CH3COO-)
D. Na2CO3溶液中：c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3) >c(H+)
答案：D
解析：考查溶液中离子浓度的比较，氯水中存在反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO，HClOH++ClO-，Cl2在水中的反应为可逆反应，物料守恒不成立，A错；上述反应中，HCl电离的c（H+）=c（Cl-），再加上HClO会电离出H+，应有c(H+)>c(Cl-),B错；等体积等浓度的NaOH与CH3COOH混合，恰好反应生成CH3COONa，由于CH3COO-水解，应有c(Na+)>c(CH3COO-)，C错；D对。
二、非选择题（共46分）
19.( 6分）（2011·重庆卷，29）臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
（1）O3与KI溶液反应生成的两种单质是 和 （填分子式）。
（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.0216 mol/L。
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是 。
②在30℃、pH=4.0条件下，O3的分解速率为 mol/(L·min)。
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 。（填字母代号）
a.40℃、pH=3.0 b.10℃、pH=4.0 c.30℃、pH=7.0
答案：（1）O2、I2（2）①OH- ②1.00×10-4③b、a、c
解析：本题主要考查了电化学的有关知识，考查了学生读图识图和分析数据的能力。（1）
O3和HI反应，生成两种单质，根据原子守恒可知为O2和I2。（2）①根据pH值越大，O3 的分解速率越快可知，OH-离子对其分解起到了催化剂的作用；②108min浓度减少一半 即0.0108mol·L-1,故其速率为1.00×10-4mol·L-1·min-1。
③由表中的数据可知pH越大反应速率越快，温度越高反应速率越快，且温度每升高10℃，速率增大的与pH每增大1时相比略大一些，因此速率由小到大的顺序是b、a、c。
20. (10分)（2011·浙江卷，27）某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数： 。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量 (填“增加”，“减少”或“不变”）。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH 0(填“＞”、“=”或“＜”),熵变ΔS 0(填“＞”、“=”或“＜”)。
（2）已知：NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－）随时间的变化趋势如图所示。
⑤计算25.0℃时，0~6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率 。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大： 。
答案：（1）①BC
②K=c2（NH3）·c（CO2）=（c）2（c）=×（4.8×10-3mol·L-1）3
≈1.6×10-8（mol·L-1）3
③增加 ④> >
（2）⑤0.05 mol·L-1·min-1
⑥25.0℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率（曲线的斜率）仍比15.0℃时的大。
解析：本题考查了化学平衡的定性判断和定量计算；电解质溶液中的水解反应。 (1) ① 化学平衡的根本标志有两个：其一是正逆反应速率相等；其二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变。A项没有指明正逆反应这一属性，并且两种速率比值也搞反了；B、C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变了，也即正逆反应速率相等了，所以都合题意；D项所叙述的情形，无论平衡与否都存在着，故为非平衡标志。
② 25.0℃时的平衡常数K =c2(NH3)·c(CO2)=［4.8×10-3mol·L-1×2/3］2［4.8×10-3mol·L-1×1/3］=1.6×10-8mol3·L-3。
③压缩容器，会使平衡向左移动，固体质量增加。
④考查表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移。那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方向，所以ΔH＞0。 另一方面，由题意该反应常温下能自发进行，因此一定要满足ΔH-TΔS＜0；进一步确认ΔS＞0。
(2) ⑤ v(氨基甲酸铵水解)=(2.2-1.9) mol·L-1÷6 min = 0.05 mol·L-1 min-1
⑥可以从多个角度加以阐述，譬如方法1：选择15℃和25℃，和0~6min时段，即便前者初始浓度大，反应速率也没有后者大；方法2：选择5℃和25℃，并且相同的初始浓度和时 段，即便25℃下存在生成物对平衡的抑制作用，25℃时的水解反应速率仍比较显著。
21.（6分）已知可逆反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，达到平衡时，K=，K是常数，只与温度有关，与浓度无关。
（1）830K时，若起始时c（CO）=2 mol·L-1，c（H2O）=3 mol·L-1，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为 ；K值为 。
（2）830 K时，若只将起始时c（H2O）改为6 mol·L-1，则水蒸气的转化率为 。
（3）若830 K时，起始浓度c（CO）=a mol·L-1， c（H2O）=b mol·L-1，H2的平衡浓度c（H2）=c mol·L-1
①a、b、c之间的关系式是 ；②当a=b时，a= c。
答案：40% 1 (2)25% (3)c2=(a-c)(b-c) 2
解析：（1） CO+H2O(g) CO2+H2
起始浓度（单位均为mol·L-1） 2 3 0 0
转化浓度 1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度 0.8 1.8 1.2 1.2
K==1 α(H2O)=×100%=40%
（2）设CO的转化浓度为x。
CO + H2O(g) CO2+H2
起始浓度（单位均为mol·L-1） 2 6 0 0
转化浓度 x x x x
平衡浓度 2-x 6-x x x
K==1，x=1.5 mol·L-1
α(H2O)=×100%=25%
（3） CO+H2O(g) CO2+H2
起始浓度（单位均为mol·L-1） a b 0 0
转化浓度 c c c c
平衡浓度 a-c b-c c c
①=1，②若a=b，则a=2c。
22.(12分)（2011·山东卷，29）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。
（2）下图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS==Na2Sx,正极的电极反应式为 。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH （填“增大”“减小”或“不变”）。Na2S溶液长期放置有硫析出，
原因为 （用离子方程式表示）。
答案：(1)2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ 热的氢氧化钠溶液(或CS2)
(2)xS＋2e-==S2-x(或2Na＋＋xS＋2e-==Na2Sx) 离子导电(导电或电解质)和隔离钠和硫 4.5
(3)c(Na＋)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H＋) 减小 2S2-＋O2＋2H2O==2S↓＋4OH-
解析：本题考查了实验室常见仪器的洗涤方法、氧化还原反应原理与原电池、溶液中离子浓度大小比较以及常见溶液变质原理的分析。结合常见实验室知识，乙醇与金属钠的反应方程式为：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑；可用热的烧碱溶液或CS2溶剂来清洗试管中附着的S单质。
(2)根据原电池反应原理，在正极上得电子，发生还原反应，电极反应式为：xS＋2e-==S2-x (3)在Na2S溶液，S2-水解显碱性，存在离子浓度大小顺序：c(Na＋)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(H＋)；向溶液中加入CuSO4隔夜后，生成CuS沉淀，使得溶液中H＋浓度增大，pH减小；若溶液长期在空气中放置，S2-被氧气氧化，发生2S2-＋O2＋2H2O==2S↓＋4OH-反应。
23.（12分）（2011·四川，27）三草酸合铁酸钾晶体
（K3［Fe(C2O4) 3］·xH2O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：
（1）铁含量的测定
步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。
步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO－4被还原成Mn2＋。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO-4被还原成Mn2+。
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98ml。
请回答下列问题：
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、 、转移、洗涤并转移、
摇匀。
②加入锌粉的目的是 。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为 。在步骤二中，若加入的KMnO4溶液的量不够，则测得的铁含量 。（选填“偏低”“偏高”“不变”）
（2）结晶水的测定
将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩锅中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误： ; 。
答案：（1）①溶解 定容
②将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+。
③8H++MnO-4+5Fe2+==Mn2++5Fe3++4H2O
④11.2% 偏高
（2）加热后的晶体要在干燥器中冷却 将盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却，称量并记录质量，直至两次称量质量几乎相等（或质量差不超过0.1 g）
解析：本题考查物质的量浓度溶液的配制、实验设计能力以及物质的分离和提纯、数据处理能力等知识点。
（1）①由固体配制溶液的步骤是：先溶解、再冷却至室温，转移到容量瓶，再洗涤玻璃棒和烧杯，定容、摇匀。 ②加入锌粒的目的是将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+。
③步骤三中发生的是高锰酸根和二价铁离子的反应：8H++MnO-4+5Fe2+==Mn2++5Fe
3++4H2O
④根据离子反应可知Fe2+的物质的量是MnO-4的5倍，即n（Fe2+）=5n（MnO-4）=5×（20.02+19.98）×L×0.010mol·L-1=0.001mol，故铁的质量分数为：0.001mol×56
g·mol-1×10÷5g=11.2%。如果步骤二中加入的高锰酸钾不足，则步骤三中消耗的高锰酸钾会增多，因此测得铁的含量偏高。
（2）不能在空气中冷却，应该在干燥器中，以免固体再吸水，不应该只加热称量一次，至少应该再加热称量，直至最后两次称量的结果相差不到0.1g。
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