2020化学人教版选修4作业模块测试卷二解析

模块测试卷(二)对应学生用书P91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．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝＋100kJ·mol－1的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是()A．加入催化剂，该反应的反应热ΔH将减小B．每生成2molA—B键，将吸收bkJ能量C．每生成2分子AB吸收(a－b)kJ能量D．该反应正反应的活化能大于100kJ·mol－1答案D解析加入催化剂，降低反应的活化能，但反应的反应热ΔH不变，A错误；由题图可知，每生成2molAB，吸收(a－b)kJ热量，即生成2molA—B键，吸收(a－b)kJ热量，B、C错误；由题图可知，该反应的ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)＝(a－b)kJ·mol－1＝＋100kJ·mol－1，则有a＝b＋100，故该反应正反应的活化能大于100kJ·mol－1，D正确。2．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O＋表面转化为无害气体，其反应原理为N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是()A．ΔH＝ΔH1＋ΔH2B．ΔH＝－226kJ·mol－1C．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能D．为了实现转化，需不断向反应器中补充Pt2O＋和Pt2O＋2答案D解析由图甲可得①N2O(g)＋Pt2O＋(s)===N2(g)＋Pt2O＋2(s)ΔH1；②Pt2O＋2(s)＋CO(g)===Pt2O＋(s)＋CO2(g)ΔH2，根据盖斯定律，由①＋②可得N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g)，则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2，A正确；由图乙可知，该反应的ΔH＝Ea－Eb＝134kJ·mol－1－360kJ·mol－1＝－226kJ·mol－1，B正确；该反应正反应的活化能Ea＝134kJ·mol－1，逆反应的活化能Eb＝360kJ·mol－1，故正反应的活化能小于逆反应的活化能，C正确；整个转化过程中，Pt2O＋是催化剂，Pt2O＋2是中间产物，反应过程中没有被消耗，不需要补充，D错误。3．一定条件下，溶液的酸碱性对MnO2催化H2O2分解反应的影响如图所示。下列判断不正确的是()A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时H2O2的分解百分率相等B．溶液酸性越强，H2O2的分解速率越大C．相同条件下，H2O2的起始浓度越小，分解速率越大D．在20～25min之间，pH＝10时H2O2的平均分解速率为0．04mol·L－1·min－1答案C解析由图可知，在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时H2O2均完全分解，二者的分解百分率均为100%，A正确；溶液的酸性越强，即pH越小，图中曲线的斜率越大，说明H2O2的分解速率越大，B正确；相同条件时，H2O2的起始浓度越小，H2O2的分解速率越小，C错误；在20～25min之间，pH＝10时H2O2的平均反应速率为0.6－0.45mol·L－1·min－1＝0．04mol·L－1·min－1，D正确。4．在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①,700,0．40,0．10,0．090②,800,0．10,0．40,0．080③,800,0．20,0．30,a④,900,0．10,0．15,b下列说法正确的是()A．实验①中，若5min时测得n(M)＝0．050mol，则0～5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1．0×10－2mol·L－1·min－1B．实验②中，该反应的平衡常数为K＝2．0C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D．实验④中，达到平衡时，b0．060答案C解析5min时测得n(M)＝0．050mol，则有v(M)＝v(N)＝0.050mol10L×5min＝1．0×10－3mol·L－1·min－1，A错误；实验②达到平衡时n(M)＝0．080mol，则有X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)起始浓度/(mol·L－1)0．010．0400转化浓度/(mol·L－1)0．0080．0080．0080．008平衡浓度/(mol·L－1)0．0020．0320．0080．008则该反应的平衡常数为K＝cM·cNcX·cY＝0.008×0.0080.002×0.032＝1．0，B错误；实验③和②的温度均为800℃，设反应中X的转化率为x，则有K＝0.02x20.02－0.02x×0.03－0.02x＝1．0，解得x＝0．6，故有X的转化率为60%，C正确；根据实验①数据求得平衡常数为K(700℃)≈2．6K(800℃)＝1．0，说明升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则该反应的ΔH0；实验③达到平衡时n(M)＝0．20mol×0．6＝0．12mol，若实验④与③均在800℃下进行，经计算达到平衡时n(M)＝0．06mol，而升高温度时，平衡逆向移动，n(M)＝bmol0．060mol，D错误。5．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是()A．左边铜片上有气泡冒出B．右边锌片上的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑C．最先观察到红色的区域是②D．左右两边Cu片质量均不发生变化答案D解析左边是原电池，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，铜作正极，正极发生吸氧腐蚀：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项错误；右边是电解池，锌作阳极：Zn－2e－===Zn2＋，铜作阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B项错误；最先观察到红色的区域是④，C项错误。6．银质器皿放置在空气中，日久会变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl答案B解析铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋与S2－在溶液中不能共存，能发生相互促进的水解反应2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原电池总反应为2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B项正确，C项错误；A项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中Ag2S被还原成Ag，质量减轻，故错误；D项，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S转化为Ag，故错误。7．白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为E(P—P)＝akJ·mol－1、E(P—O)＝bkJ·mol－1、E(P===O)＝ckJ·mol－1、E(O===O)＝dkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH，其中正确的是()A．(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B．(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1C．(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1D．(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1答案D解析白磷与氧可发生反应P4＋5O2===P4O10，断裂P—P键和O===O键，形成P—O键和P===O键。分析图中P4和P4O10的分子结构可知，该反应中有6molP—P键和5molO===O键断裂，同时生成4molP===O键和12molP—O键，因此反应热ΔH＝(6akJ·mol－1＋5dkJ·mol－1)－(4ckJ·mol－1＋12bkJ·mol－1)＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。8．一定温度下，将1molA和1molB气体充入2L密闭容器中，发生反应A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)'ΔH0，t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应方程式中的x等于1B．t2时刻改变的条件是使用催化剂C．t3时刻改变的条件是移去少量物质DD．t1～t3间该反应的平衡常数均为4答案D解析t2时刻C的浓度增大，t2～t3时间内C的浓度不变，说明平衡不移动，应是增大压强引起的，压强不影响该平衡体系，则有x＝1＋1＝2，A错误；使用催化剂，平衡不移动，C的浓度不变，B错误；由图可知，t3时刻后，C的浓度逐渐增大，而移去少量D，平衡不移动，C的浓度不变，C错误；t1～t3时间内温度相同，则平衡常数相同，由图可知，t1时刻C的平衡浓度为0．50mol·L－1，则有A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)起始浓度/(mol·L－1)0．50．50转化浓度/(mol·L－1)0．250．250．50平衡浓度/(mol·L－1)0．250．250．50故该反应的平衡常数为K＝c2CcA·cB＝0.5020.252＝4，D正确。9．常温下，浓度均为1．0mol·L－1的HX溶液、HY溶液，分别加水稀释，稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示，下列叙述正确的是()A．HX是强酸，溶液每稀释10倍，pH始终增大1B．常温下HY的电离常数约为1．0×10－4C．溶液中水的电离程度：a点大于b点D．消耗同浓度的NaOH溶液体积：a点大于b点答案B解析由图可知，常温下1．0mol·L－1HX和HY溶液的pH分别为0、2．0，则HX是强酸，HY是弱酸，稀释HX溶液，开始阶段每稀释10倍pH增大1，溶液较稀时，再稀释10倍pH增大小于1，pH始终小于7，A错误；由图可知，c(HY)＝10－2mol·L－1时溶液的pH＝3．0，则HY的电离平衡常数为Ka(HY)＝cH＋·cY－cHY＝10－3×10－310－2－10－3≈1．0×10－4，B正确；a点溶液的pH小于b点，则a点溶液的酸性强于b点，而酸性越强，水的电离程度越小，故水的电离程度：ab，C错误；题目未指明HX和HY溶液的体积，无法确定消耗同浓度NaOH溶液的体积，D错误。10．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。设起始nH2OnCH4＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．该反应的焓变ΔH0B．图中Z的大小为a3bC．图中X点对应的平衡混合物中nH2OnCH4＝3D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小答案A解析根据图像可知，温度升高，φ(CH4)减小，说明平衡右移，则正反应是吸热反应，该反应的焓变ΔH0，A正确；温度一定时，Z增大，平衡右移，φ(CH4)减小，则a3b，B错误；X点对应的起始混合物中nH2OnCH4＝3，由于反应时消耗n(H2O)∶n(CH4)＝1∶1，则平衡时nH2OnCH4≠3，C错误；加压后X点对应的平衡左移，φ(CH4)增大，D错误。11．如图横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2＋或[Zn(OH)4]2－的物质的量浓度的对数。下列说法中不正确的是()A．在该温度下，Zn(OH)2的溶度积(Ksp)为1×10－17B．往1．0L1．0mol·L－1ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH＝7，需2．0molNaOHC．往ZnCl2溶液中加入足量NaOH溶液，反应的离子方程式为Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－D．某废液中含Zn2＋，为提取Zn2＋