2020化学人教版选修4作业模块测试卷一解析

模块测试卷(一)对应学生用书P87本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题，共42分)一、选择题(本题包括14小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共42分)1．如图所示为某反应过程中的能量变化，则下列说法中正确的是()A．因为E1－E20，所以图中所示的反应为吸热反应B．加入催化剂可降低反应的焓变，加快化学反应速率C．该反应为放热反应，反应一定不需要加热D．该反应断裂旧化学键吸收的能量比形成新化学键释放的能量少答案D解析由图可知，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，则图中所示反应为放热反应，A错误；由图可知，加入催化剂，降低了反应的活化能，能加快化学反应速率，但反应的焓变(ΔH)不变，B错误；放热反应可能需要通过加热引发反应，C错误；该反应为放热反应，则断裂旧化学键吸收的能量比形成新化学键释放的能量少，D正确。2．科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应的热化学方程式为CO(g)＋O(g)===CO2(g)ΔH1，反应过程的示意图如下：下列说法中正确的是()A．ΔH10B．三种状态中，状态Ⅱ最稳定C．使用催化剂能增大CO和O生成CO2的平衡转化率D．若2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的反应热为ΔH2，则有ΔH22ΔH1答案D解析由图可知，状态Ⅰ反应物[CO(g)＋O(g)]具有的总能量高于状态Ⅲ生成物[CO2(g)]具有的总能量，则有ΔH10，A错误；三种状态中，状态Ⅱ具有的能量最高，状态Ⅲ具有的能量最低，故状态Ⅲ最稳定，B错误；使用催化剂能增大CO和O生成CO2的反应速率，但不能增大平衡转化率，C错误；反应CO(g)＋O(g)===CO2(g)ΔH1的化学计量数乘以2可得2CO(g)＋2O(g)===2CO2(g)2ΔH1，O2(g)===2O(g)，断裂O—O键要吸收热量，2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的反应热为ΔH2，则有ΔH22ΔH1，D正确。3．通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是()①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋571．6kJ·mol－1②焦炭与水反应制氢：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH2＝＋131．3kJ·mol－1③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)ΔH3＝＋206．1kJ·mol－1A．反应①中电能转化为化学能B．反应②为放热反应C．反应③使用催化剂，ΔH3减小D．反应CH4(g)===C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74．8kJ·mol－1答案D解析反应①中是太阳能转化为化学能，A错误；反应②中ΔH0，为吸热反应，B错误；催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误；目标反应可由反应③－②获得，ΔH＝ΔH3－ΔH2＝206．1kJ·mol－1－131．3kJ·mol－1＝74．8kJ·mol－1，D正确。4．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－198kJ·mol－1，在V2O5存在时，该反应的机理为V2O5＋SO22VO2＋SO3(快)；4VO2＋O22V2O5(慢)。下列说法正确的是()A．反应速率主要取决于V2O5的质量B．VO2是该反应的催化剂C．逆反应的活化能大于198kJ·mol－1D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率答案C解析V2O5是反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的催化剂，V2O5能加快该反应速率，但反应速率主要取决于反应物自身的性质，A错误；VO2是反应的中间产物，不是催化剂，B错误；根据反应热与正、逆反应活化能的关系可得ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)＝－198kJ·mol－1，则有Ea(逆反应)＝Ea(正反应)＋198kJ·mol－1，从而可得Ea(逆反应)198kJ·mol－1，C正确；由题给反应机理可知，反应4VO2＋O22V2O5的速率较慢，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的反应速率主要由慢反应决定，故增大SO2的浓度，不能显著提高反应速率，D错误。5．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O2－7(橙色)＋H2O2CrO2－4(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是()A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄B．②中Cr2O2－7被C2H5OH还原C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色答案D解析④中存在C2H5OH，溶液变为酸性后，K2Cr2O7的氧化性增强，会将C2H5OH氧化，溶液变成绿色，D错误。6．黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)===K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g)ΔH1＝akJ·mol－1已知：S(s)＋2K(s)===K2S(s)ΔH2＝bkJ·mol－12K(s)＋N2(g)＋3O2(g)===2KNO3(s)ΔH3＝ckJ·mol－1则反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝dkJ·mol－1中的d为()A．a－b＋c3B．c－a－b3C．a－b＋cD．c－a－b答案A解析将题给四个热化学方程式依次编号为①②③④，根据盖斯定律，由(①＋③－②)×13可得C(s)＋O2(g)===CO2(g)，则有ΔH＝dkJ·mol－1＝(akJ·mol－1＋ckJ·mol－1－bkJ·mol－1)×13＝(a－b＋c)kJ·mol－1×13，从而可得d＝a－b＋c3。7．在一定温度下，将H2和I2(g)各0．16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(I2)/mol0．120．110．100．10下列说法不正确的是()A．反应前4min的平均速率v(HI)＝2．5×10－3mol·L－1·min－1B．当体系压强不再改变时可以判断反应达到平衡状态C．该温度下此反应的平衡常数K＝1．44D．再充入0．05molH2、0．05molI2(g)和0．06molHI，平衡不移动答案B解析反应前4minn(I2)由0．16mol减少到0．11mol，则有v(HI)＝2v(I2)＝2×0.16mol－0.11mol10L×4min＝2．5×10－3mol·L－1·min－1，A正确；该反应是反应前后气体总分子数不变的反应，恒容时气体总压强不变，故不能根据压强判断是否达到平衡状态，B错误；由表中数据可知，达到平衡时n(I2)＝0．10mol，此时c(I2)＝0．010mol·L－1，则有H2(g)＋I2(g)2HI(g)起始浓度/(mol·L－1)0．0160．0160转化浓度/(mol·L－1)0．0060．0060．012平衡浓度/(mol·L－1)0．0100．0100．012则该温度下平衡常数为K＝c2HIcH2·cI2＝0.01220.0102＝1．44，C正确；再充入0．05molH2、0．05molI2(g)和0．06molHI，由于该反应为气体分子数不变的反应，充入气体的物质的量之比与原平衡状态相应气体的物质的量之比相等，相当于增大压强，则平衡不移动，D正确。8．一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应式为Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCl－44Al2Cl－7＋3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是()A．放电时，负极反应式为2Al＋7Cl－－6e－===Al2Cl－7B．放电时，AlCl－4移向正极C．充电时，阳极反应式为AlCl－4＋Cn－e－===Cn(AlCl4)D．电路中每转移3mol电子，最多有1molCn(AlCl4)被还原答案C解析放电时铝为负极，失去电子被氧化为Al2Cl－7，电极反应式为Al＋7AlCl－4－3e－===4Al2Cl－7，A错误；放电时，阴离子向负极移动，则AlCl－4移向负极，与铝反应生成Al2Cl－7，B错误；充电时，阳极上发生氧化反应，石墨中C元素的化合价未发生变化，失去电子的是AlCl－4，电极反应式为AlCl－4＋Cn－e－===Cn(AlCl4)，C正确；1molCn(AlCl4)被还原得到1mol电子，故电路中转移3mol电子，有3molCn(AlCl4)被还原，D错误。9．可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中混合物中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是()A．正反应速率：v(T3)v(T4)v(T2)B．化学平衡常数：K(T4)K(T3)C．由T1向T2变化时，v正v逆D．该可逆反应的正反应为吸热反应答案C解析温度升高，反应速率加快，故正反应速率v(T4)v(T3)v(T2)，A错误；由图可知，T3时C的百分含量达最大值，随后升高温度，C%减小，说明平衡逆向移动，平衡常数减小，则平衡常数K(T4)K(T3)，B错误；T3之前是平衡建立过程，此时反应正向进行，则有v正v逆，C正确；T3达到平衡状态后，升高温度，C%减小，平衡逆向移动，则有ΔH0，该反应的正反应是放热反应，D错误。10．80℃时，2L密闭容器中充入0．40molN2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋QkJ·mol－1(Q0)，获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(mol·L－1)0．000．120．200．260．300．30下列判断正确的是()A．升高温度，该反应的平衡常数K减小B．20～40s内，平均反应速率v(N2O4)＝0．002mol·L－1·s－1C．反应达到平衡时，吸收的热量为0．30QkJ·mol－1D．100s时再通入0．40molN2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大答案B解析该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误；由表中数据可知：c(NO2)在20～40s内由0．12mol·L－1升高到0．20mol·L－1，则有v(NO2)＝0.20mol·L－1－0.12mol·L－120s＝0．004mol·L－1·s－1，v(N2O4)＝12v(NO2)＝12×0．004mol·L－1·s－1＝0．002mol·L－1·s－1，B正确；达到平衡时c(NO2)＝0．30mol·L－1，则有n(NO2)＝0．30mol·L－1×2L＝0．60mol，故吸收的热量为0.60mol2mol×QkJ＝0．30QkJ，单位不合理，C错误；100s时处于平衡状态，通入0．40molN2O4，与保持n(N2O4)不变，同时缩小容器的容积至原来的12是等效平衡，则缩小容积、增大压强时，平衡逆向移动，则N2O4的转化率降低，D错误。11．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中正确的是()A．图中A、B、D三点处Kw间的关系：BADB．100℃，将pH＝2的稀硫酸逐滴加入等体积pH＝10的稀氨水中，溶液中cNH＋4cNH3·H2O减小，充分反应后，溶液达到B点C．温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点D．加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点答案D解析水的离子积Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大，温度：BA＝D，则三点处Kw间的关系：BA＝D，A错误；100℃时Kw＝10－6×10－6＝10－12，将pH＝2的稀硫酸逐滴加入等体积pH＝10的稀氨水中，cNH＋4cNH3·H2O＝KbNH3·H2OcOH－，c(OH－)减小、Kb(NH3·H2O)不变，则cNH＋4cNH3·H2O增大；充分反应后，氨水剩余，所得溶液呈碱性，故溶液不能达到B点，B错误；温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，NH＋4发生水解而使溶液呈酸性，而A、C点溶液均呈中性，故不能从A点变化到C点，C错误；图中AB直线上各点溶液均呈中性，加热浓缩A点所示溶液，温度升高，水的