第一～二章综合能力测试
(时间90分钟 满分100分)
试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，将第Ⅰ卷正确选项填涂在答题卡上，第Ⅱ卷正确答案答在该试题相应答题位置。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16
Na：23 Mg：24 Al：27 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64
Ag：108
第Ⅰ卷(选择题，共54分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有1个选项符合题意)
1．当今国际能源研究的热点之一是寻找新能源，下列能源不属于新能源的是 ( )
A．太阳能 B．氢能
C．风能 D．水能
【答案】 D
2．2008年初，中国南方的大雪引发了巨大灾难。下列说法不正确的是 ( )
A．雪是由水蒸气凝华而成的，该过程有能量放出
B．雪融化为水后能量增加
C．雪融化为水时要吸收能量，导致环境温度升高
D．在雪上撒大量的以NaCl、MgCl2等为主要成分的融雪剂，虽能使雪融化但易造成环境污染
【答案】 C
3．(2009·上海闸北高三期末)已知2H2(g)＋O2(g)―→2H2O(g)＋483.6 kJ。下列说法或表达正确的是 ( )
A．在相同的条件下，2 mol氢气与1 mol氧气的总能量小于2 mol水蒸气的总能量
B．H2(g)＋O2(g)―→H2O(l)＋Q1；Q1＞241.8 kJ
C．H2(g)＋O2(g)―→H2O(l)＋Q2；Q2＜241.8 kJ
D．任何条件下，2 L水蒸气分解成2 L氢气与1 L氧气需吸收483.6 kJ热量
【答案】 B
4．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是
( )
A．煤炭、石油、潮汐能
B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、沼气
D．地热能、海洋能、核能
【答案】 D
5．(2009·安徽皖南八校高三联考)已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线：
a．CH3CH2OH(g)＋H2O(g)＝4H2(g)＋2CO(g) ΔH＝＋255.6 kJ·mol－1
b．CH3CH2OH(g)＋O2(g)＝3H2(g)＋2CO(g) ΔH＝＋13.8 kJ·mol－1，则下列说法不正确的是 ( )
A．降低温度，可提高b路线中乙醇的转化率
B．从能源消耗的角度来看，b路线制氢更加有利
C．乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得，属于可再生资源
D．由a、b知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
【解析】 b路线反应吸热，从平衡的角度考虑升高温度有利于提高乙醇的转化率，A项错误；由盖斯定律可得D项正确。
【答案】 A
6．(2009·东北师大附中高三摸底)2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷，悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷和35%丙烷，已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ·mol－1；正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol－1；异丁烷的燃烧热为2869.6 kJ·mol－1；下列有关说法正确的是 ( )
A．丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－2221.5 kJ·mol－1
B．相同质量的正丁烷和丙烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多
C．正丁烷比异丁烷稳定
D．奥运火炬燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能
【解析】 A项中，水为气态，故不正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，则它们燃烧需要氧气的量相同。根据正丁烷和异丁烷的燃烧热可推知，C4H10(正)＝C4H10(异) ΔH＝－8.4 kJ·mol－1，因此，异丁烷比正丁烷稳定。
【答案】 D
7．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL 未知浓度的NaOH溶液混合均匀后，测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝0.5 mL)。下列叙述正确的是
( )
A．做该实验时环境温度为22 ℃
B．该实验表明化学能可以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【解析】 A项中5 mL HCl和45 mL NaOH反应后温度为22 ℃；C项中HCl和NaOH溶液物质的量浓度相同，恰好反应时，HCl和NaOH体积相同，图象应对称；D项Ba(OH)2晶体和NH4Cl晶体反应有水生成，但为吸热反应。
【答案】 B[来源:学科网]
8．(2009·华南师大附中模拟)下列各组变化中，化学反应的热量变化前者小于后者的一组是 ( )
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1；
H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH2
③t ℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) ΔH1
CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①②③ B．②④
C．②③④ D．③④
【答案】 A
9．某学生用如图所示装置进行化学反应X＋2Y＝2Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到试管中甲处液面下降，乙处液面上升。关于该反应的下列叙述正确的是 ( )
①该反应为放热反应
②生成物的总能量比反应物的总能量高
③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来
A．①②③ B．①③
C．①② D．③
【答案】 B
10．(2009·济南模拟)已知热化学方程式：
①CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)
ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
②H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)
ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
则下列说法正确的是 ( )
A．H2的燃烧热为241.8 kJ·mol－1
B．由反应①、②可知如图所示的热化学方程式为
CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
C．H2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定要释放能量
D．根据②推知反应H2(g)＋O2(g)＝H2O(l) ΔH＞－241.8 kJ·mol－1
【答案】 B
11．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 ( )
①已达平衡的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动；②已达到平衡的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高；③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动；④有气体参加的反应达到平衡后，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A．①④ B．①②③
C．②③④ D．①②③④
【答案】 D
12．在温度不变，恒容的容器中进行反应：H22H；ΔH＞0，若反应物的浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需20 s。那么，由0.06 mol·L－1降到0.036 mol·L－1所需反应时间应
( )
A．等于10 s B．等于12 s
C．大于12 s D．小于12 s
【解析】 浓度大，反应速率快，有：＞，解得t＞12 s。
【答案】 C
13．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，如图所示。打开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U形管中液面(不考虑条件下气体的在乙醇中的溶解) ( )
A．a端上升，b端下降
B．a端下降，b端上升
C．U形管中液面无变化
D．无法判断[来源:Zxxk.Com]
【解析】 对于可逆反应2NO2N2O4，减小压强后平衡向生成NO2方向移动，分子数增多，体积增大，a端液面下降，b端液面上升。
【答案】 B
14．如图所示，三个烧杯中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入无水CaCl2，在(3)中加入NH4Cl晶体，(2)中不加其他任何物质。发现(1)中红综色变深，(3)中红棕色变浅。下列叙述正确的是 ( )
A．CaCl2溶于水时放出热量
B．烧瓶(1)中气体的压强不变
C．NH4Cl溶于水时放出热量
D．烧瓶(3)中气体的压强增大
【解析】 存在可逆反应2NO2N2O4；CaCl2溶于水时放出热量，NH4Cl溶于水时吸收热量。
【答案】 A
15．在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中，如分别注入容积颜色相同的NO2(存在2NO2N2O4平衡)和Br2蒸气，然后将活塞同时向外拉出到处(快速)过一会儿可以看出 ( )
①A中颜色比B中浅；②A中颜色比B中深；③A和B颜色深浅相同；④A和B颜色都比开始时浅
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
【解析】 由于A中存在反应：，当活塞向外拉出到处时，体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，所以A中颜色比B中深。
【答案】 C
16．(2009·山东临沂高三月考)在密闭容器中有可逆反应：nA(g)＋mB(g)pC(g) ΔH＞0处于平衡状态(已知n＋m＞p)，则下列说法正确的是 ( )
①升温，c(B)/c(c)的比值变小
②降温时体系内混合气体的平均相对分子质量变小
③加入B，A的转化率增大
④加入催化剂，气体总的物质的量不变
⑤加压使容器体积减小，A或B的浓度一定降低
⑥若A的反应速率为υA，则B的反应速率为υAn/m
A．①②③⑤ B．①②③④
C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥
【解析】 升温平衡向右移动，故c(B)减小，c(C)增大，其比值变小，①正确；降温平衡向左移动，由于n＋m＞p，所以气体的总物质的量增加，而气体的总质量没有变化，由M＝m/n可知，②正确；对于只有两种气体反应物的反应而言，在其他条件不变时，加入一种反应物的量，另一种反应物的转化率增大，自身转化率降低，③正确；由于催化剂不影响平衡，所以平衡状态不发生改变，④正确；压缩容器，每一种物质的浓度都会增大，只不过增加的幅度可能不一样而已，⑤错误；υAυB＝nm，⑥错误。
【答案】 B
17．在恒压密闭容器M(如图Ⅰ)和恒容密闭容器N(如图Ⅱ)中，分别加入a mol A和a mol B，起始时两容器体积均为V L，发生如下反应并达到化学平衡状态：2A(？)＋B(？)xC(g) ΔH＜0，平衡时M中A、B、C的物质的量之比为1:3:4，下列判断不正确的是 ( )
A．x＝4
B．若N中气体的密度如图Ⅲ所示，则A、B有一种是气态
C．若A为气体，B为非气体，则平衡时M、N中C的物质的量相等
D．若A、B均为气体，平衡时M中A的转化率大于N中A的转化率
【解析】 设反应达平衡时，容器M中消耗B的物质的量为y，
2A ＋ BxC
起始量/mol a a 0
变化量/mol 2y y xy
平衡量/mol a－2y a－y xy
(a－2y)(a－y)xy＝1:3:4
解得：x＝1，故A项错误。
由图Ⅲ知，气体密度起始不为0，说明反应前反应物中至少有一种是气体，故B项正确，若A为气体，B为非气体，则反应前后气体体积不变，改变压强平衡不移动，故C项正确。若A、B均为气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡时M中A的转化率大于N中的转化率，故D项正确。
【答案】 A
18．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g) ②2HI(g)H2(g)＋I2(g) 达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为 ( )
A．9 B．16 C．20 D．25[来源:学#科#网]
【解析】 已分解的HI的浓度为2c(H2)＝0.5 mol·L－1×2＝1 mol·L－1，生成的HI的总浓度为1 mol·L－1＋4 mol·L－1＝5 mol·L－1 ，即氨气的平衡浓度为5 mol·L－1，反应①的平衡常数K＝c(NH3)·c(HI)＝5 mol·L－1×4 mol·L－1＝20(mol·L－1)2。
【答案】 C
第Ⅱ卷(非选择题，共46分)
二、非选择题(本题包括5小题，共46分)
19．(7分)(1)1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能。
①下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是____________。
A．Na＋(g)＋Cl－(g)―→NaCl(s)；△Q
B．Na(s)＋Cl2(g)―→NaCl(s)；△Q1
C．Na(s)―→Na(g)；△Q2
D．Na(g)－e－―→Na＋(g)；△Q3
E.Cl2(g)―→Cl(g)；△Q4
F．Cl(g)＋e－―→Cl－(g)；△Q5
②写出△Q1与△Q、△Q2、△Q3、△Q4、△Q5之间的关系式________________________________________________________________________
(2)可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L密闭容器中，2 min后，测得容器中A的浓度为x mol·L－1，这时B的浓度为____________，C的浓度为____________。以物质A的浓度变化来表示这段时间内反应的平均速率应为____________。
【答案】 (1) ①A ②△Q1＝△Q＋△Q2＋△Q3＋△Q4＋△Q5
(2) mol/L mol/L mol/(L·min)
20．(8分)下表中的数据表示破坏1 mol物质中的化学键需消耗的能量(即键能)：
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能/kJ·mol－1
436
243
431
H2和Cl2反应生成HCl过程中的热效应可用下图表示，请回答下列问题：
(1)ΔH1＝__________kJ·mol－1，ΔH2＝__________kJ·mol－1，ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)据实验测定，H2和Cl2的混合气体在光照下反应生成HCl引发该反应的步骤是上图①～③中分子转化为原子的一步，你认为是第____________(填序号)步，请说明原因：____________________________________________________________________________________________。
(3)该反应的热化学方程式为___________________________________________。
【解析】 化学反应中，化学键断裂需要吸收能量，形成化学键放出能量。因此，ΔH1＝＋243 kJ·mol－1，ΔH2＝＋436 kJ·mol－1，ΔH3＝－431 kJ·mol－1。由盖斯定律知，此反应的反应热ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝243 kJ·mol－1＋436 kJ·mol－1＋2×(－431 kJ·mol－1)＝－183 kJ·mol－1，故热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) ΔH＝－183 kJ·mol－1
【答案】 (1)＋243 ＋436 －431
(2)① Cl—Cl键的键能比H—H键的键能小，更易断裂，从而引发反应
(3)H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)[来源:Z&xx&k.Com]
ΔH＝＋183 kJ·mol－1
21．(10分)2008年9月24日，国家重点工程——川维20万吨合成氨项目顺利实现中间交接。
已知合成氨反应的热化学方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
(1)合成氨反应达到平衡时，用H2表示的正反应速率为υ正(H2)，用NH3表示的逆反应速率为υ逆(NH3)，二者满足的关系式为__________________________________。
(2)请在下图中定性的表示H2的逆反应速率与时间的关系，起始时，放入N2和H2，t1达到平衡，t2增大压强，t3又达到平衡。
(3)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t4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为____________。
(4)温度为T ℃时，将2a 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____________(用带a的代数式表示)。
【解析】 (1)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比解答。
(2)H2的逆反应速率开始为0，然后逐渐增大至t1时刻达到平衡。
(3)t4～t5为平衡向逆反应方向移动的过程，说明t4升高了温度，t2时平衡向正反应方向移动。因此t3～t4 NH3的含量最高。
(4)c(H2)＝＝4 a mol·L－1
c(N2)＝＝2 a mol·L－1
3H2＋N22NH3
起始量/mol·L－1 4a 2a 0
变化量/mol·L－1 3a a 2a
平衡量/mol·L－1 a a 2a
K＝＝＝
【答案】 (1)2υ正(H2)＝3υ逆(NH3)
(2)
(3)升高温度 t3～t4
(4)
22．(10分)在一容积为2 L的密闭容器内为加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生如下反应：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如图所示：
(1)根据上图，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率υ(NH3)＝____________ mol·L－1·min－1。
(2)该反应平衡常数表达式K＝____________。
(3)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为____________(填字母序号)。
A．0.20 mol·L－1 B．0.12 mol·L－1
C．0.10 mol·L－1 D．0.08 mol·L－1
(4)反应达到平衡后，第5分钟末，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡____________________________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)，化学平衡常数____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L－1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。
【解析】 由图知反应在4 min时达到平衡。
(1)υ(NH3)＝＝0.025 mol·L·min－1。
(3)5 min末，其他条件不变，改变温度，化学平衡发生移动，c(NH3)不可能为0.10 mol·L－1，也不可能为0.2 mol·L－1，因为N2、H2不可能完全反应。
(4)化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。
(5)根据压强对平衡的影响分析画图。
【答案】 (1)0.025 (2)
(3)AC (4)向正反应方向 不变
(5)
23．(11分)乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式如下：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K＝__________________________。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用如图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min，再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号
试管Ⅰ中试剂
试管Ⅱ中试剂
测得有机层的厚度/cm
A
3 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L－1浓H2SO4
饱和Na2CO3溶液
5.0[来源:学科网]
B
3 mL乙醇、2 mL乙酸
0.1
C
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3 mol·L－1 H2SO4
1.2
D
3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸
1.2
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H＋对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是____________mL和____________mol·L－1。
②分析实验____________(填实验编号)的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性，提高了乙酸乙酯的产率。浓H2SO4的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是______________________________________________________。
③加热有利于提高乙酯乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是__________________________。
【解析】 由平衡常数的定义可知K＝，为对照酸的催化作用所用酸的c(H＋)和量应相同，即用6 mol·L－1盐酸，体积是6 mL，要说明浓硫酸还有吸水性，选择A、C对比，证明浓硫酸吸水使平衡向正方向移动。温度高可能有副反应发生，或因乙醇和乙酸沸点较低，升温使二者挥发了。
【答案】 (1)
(2)①6 6 ②A、C 浓H2SO4可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物的浓度，使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动 ③大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系；温度过高发生其他反应
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