选择性必修1 综合检测
（能力提升卷）
一、选择题：本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1．下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是
A．图①中的铁钉不易生锈
B．图②中，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门被腐蚀
C．图②中，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
D．图③中，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀
【答案】B
【详解】
A．碱石灰能干燥试管中的空气，即铁钉与水不接触，不易生锈，A项正确；
B．将钢闸门与电源的正极相连，则钢闸门作为阳极，失电子发生氧化反应，加速了钢闸门的腐蚀，B项错误；
C．断开电源，图②装置为原电池，海水为弱碱性电解质溶液，钢闸门将发生吸氧腐蚀，C项正确；
D．图③中，若金属M比铁活泼，则金属M作负极，失电子发生氧化反应，可保护输水管不被腐蚀，D项正确。
故选B。
2．“液态阳光”是二氧化碳和水通过人工光合得到的“绿色”甲醇，有关“液态阳光”说法错误的是
A．“液态阳光”行动有利于可持续发展
B．水煤气合成的甲醇也是“液态阳光”
C．“液态阳光”行动有利于减少CO2排放
D．“液态阳光”有利于缓解化石燃料消耗
【答案】B
【详解】
A．“液态阳光”行动既能够降低空气中CO2的浓度，又能利用产生的甲醇为人类提供能量，因此有利于可持续发展，A正确；
B．水煤气合成的甲醇会消耗化石燃料煤，因此不是“液态阳光”，B错误；
C． “液态阳光”行动实现了C的循环，同时为我们提供所需能量，因此有利于减少CO2排放，C正确；
D．“液态阳光”不消耗化石燃料，利用合成的甲醇就满足了对能源的需求，因此有利于缓解化石燃料消耗造成的能源危机，D正确；
故合理选项是B。
3．某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为，下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从a极流向b极
B．b上电极反应为
C．每转移0.1 mol电子，消耗
D．由b极通过固体电解质传递到a极
【答案】A
【详解】
A．根据电池总反应可知，通入氢气的一极为电池的负极，通入氧气的一极为电池的正极，即a极是负极，b极是正极。电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，A项正确；
B．b极通入氧气，为电池的正极，酸性条件下，氧气得电子生成水，电极反应为，B项错误；
C．没有指明物质所处的状况，无法计算的体积，C项错误；
D．原电池中阳离子向正极移动，即由a极通过固体电解质传递到b极，D项错误；
故选A。
4．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A．石墨的燃烧热为
B．反应C(s，石墨)在任何温度下均能自发进行
C．由图可知：
D．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【详解】
A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，碳元素的稳定产物：C→CO2(g)，据此得石墨的燃烧热为，A错误；
B．由图知：反应I： C (s石墨)+O2(g)→COΔH1＝-110.5kJ mol-1，反应II：C (s石墨)+O2(g)→CO2ΔH2＝-393.5kJ mol-1，根据盖斯定律反应II 反应I得到反应Ⅲ：CO (g)+O2(g)→CO2ΔH3＝ΔH1-ΔH2=-283.0kJ mol-1，根据盖斯定律反应II 2×反应Ⅲ得到反应：反应C(s，石墨)，ΔH＝ΔH1-2ΔH3=+455.5kJ mol-1，该反应的△H>0，△S>0，常温下不能自发进行，在高温下能自发进行， B错误；
C．结合选项C可知： ，C正确；
D． 已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，则金刚石不如石墨稳定， D错误；
答案选C。
5．理论研究表明，在101kPa和298K下HCN=HNC异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．HNC比HCN稳定 B．该异构化反应的
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变该反应的反应热
【答案】B
【详解】
A．由图像可知，HCN 比 HNC 的能量低，故 HCN 比 HNC 稳定，A 错误；
B．HNC比 HCN 高 59.3 kJ·mol-1，故该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1，B 正确；
C．正反应的活化能为 186.5kJ·mol-1，逆反应的活化能为 127.2 kJ·mol-1，正反应的活化能大于逆反应的活化能，C 错误；
D．使用催化剂，不能改变反应物、生成物的相对能量，不能改变反应的反应热，D 错误；
故选B。
6．下列有关中和热的说法正确的是
A．表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH-(l)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需记录温度4次
C．中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1，则该反应的中和热为114.6 kJ·mol-1
【答案】C
【详解】
A．表示中和热的热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，A错误；
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度3次，即反应前酸溶液的温度、碱溶液的浓度反应后混合溶液的温度，B错误；
C．中和热的实验过程中，若用铜质材料搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，由于Cu的导热性强，使热量散失的多，所以测量出的中和热数值偏小，C正确；
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)= Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝－114.6 kJ/mol，而中和热是酸碱反应反应产生1mol的水时所放出的热量，所以该反应的中和热为57.3 kJ/mol，D错误。
答案选C。
7．已知反应，常温时，在容积为2 L的密闭容器中充入6.0 mol X和2.0 mol Y，达到平衡状态时测得。下列说法错误的是
A．平衡时容器内X的物质的量为4.8 mol B．平衡时容器内Y的浓度为
C．常温时的平衡常数 D．达到平衡时，X的转化率为20%
【答案】B
【分析】
根据题意，应用“三段式”法计算：据此分析解题。
【详解】
A．根据以上分析可知，平衡时容器内X的物质的量为4.8 mol ，A项正确；
B．容器的容积为2 L，则平衡时X、Y、Z的浓度分别为、、，B项错误；
C．常温时的平衡常数，C项正确；
D．达到平衡时，X转化率为1.2/6.0×100%=20%，D项正确；
故选B。
8．下列说法正确的是
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应在任何条件下都不能发生
C．凡是放热反应都是自发进行的，凡是吸热反应都是非自发进行的
D．水往低处流是自发过程
【答案】D
【详解】
A．反应的自发性与反应的快慢没有必然联系，能自发进行的反应不一定能迅速发生，A项错误；
B．非自发进行的反应在一定条件下可能发生，如在通电条件下水能分解，B项错误；
C．多数能自发进行的反应是放热反应，如钠和水的反应是自发进行的且该反应放热，有的吸热反应也能自发进行，如碳酸氢铵固体与醋酸溶液的反应是自发进行的且该反应吸热，C项错误；
D．水往低处流是自发过程，故D正确。
故选D。
9．根据相应的图像，下列相关说法正确的是
甲： 乙： 丙： 丁：
aX(g)+bY(g)cZ(g) L(s)+aG(g)bR(g) aA+bBcC A+2B2C+3D
A．密闭容器中反应达到平衡，t0时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件只能是加入催化剂
B．反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示，则正反应为放热反应，且a＞b
C．物质的含量和温度关系如图丙所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率和反应条件变化关系如图丁所示，则该反应的正反应为放热反应，且A、B、C、D均为气体
【答案】C
【详解】
A.由图象分析可知，条件改变，化学反应速率增大，化学平衡不动，则改变条件可能为加入催化剂或a+b=c时增大压强，故A错误；
B.由图象可知，升高温度，G的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，该反应是吸热反应，不是放热反应，p1、p2相对大小不知，不能确定a和b的大小，故B错误；
C.由图象可知，T2达到平衡，平衡后，升高温度，C的含量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，故C正确；
D.由图象可知，降低温度，化学反应速率减小，平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，增大压强，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，说明反应前后气体体积减小，则A、B、C是气体，D一定为固体或纯液体，故D错误；
故选C。
10．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是
A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2—ΔE1
B．加入Pt2O+作为反应物，可使反应的焓变减小
C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和
【答案】C
【详解】
A．焓变=正反应活化能-逆反应活化能，图中ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以ΔH=ΔE1—ΔE2，故A错误；
B．据图可知Pt2O+为催化剂，不影响反应的焓变，故B错误；
C．ΔE1为正反应活化能，ΔE2为逆反应活化能，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故C正确；
D．该反应的反应物能量高于生成物，为放热反应，所以物质的量相等的N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，故D错误；
答案为C。
11．时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是
A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行
C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断
【答案】B
【详解】
A．由反应的平衡常数可知，平衡时各物质的浓度是相等的，而此时各物质浓度是不相等的，则此时没有达到平衡，故A项错误；
B．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故B项正确；
C．水蒸汽的物质的量是其它物质的2倍，且水蒸汽是反应物，根据平衡常数，则此时反应向正反应方向进行，故C项错误；
D．温度不变，平衡常数不变，且无论容器体积是多少，水蒸气的浓度都是其它物质的2倍，因此是可以判断的，故D错误；
本题答案B。
12．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率
C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率
D．升高温度有利于提高N2的平衡转化率
【答案】D
【详解】
A．催化剂能够加快化学反应速率，因此使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间，故A正确；
B．增大混合气体中N2的比例，平衡正向移动，能够增大H2的平衡转化率，故B正确；
C．增大压强，化学反应速率加快，该反应正向为气体体积减小的反应，增大压强能使平衡正向移动，N2的转化率将增大，故C正确；
D．由图可知，该反应反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应正向为放热反应，升高温度平衡将逆向移动，N2的平衡转化率将减小，故D错误；
综上所述，不正确的是D项，故答案为D。
13．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强；②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒；③石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成；④BaCO3不能做“钡餐”，而BaSO4则可以；⑤使用泡沫灭火器时“泡沫”生成的原理。
A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②③④⑤
【答案】A
【详解】
①碳酸钠是强碱弱酸盐，因为水解使其溶液呈碱性，碱能促进油脂水解；水解是吸热过程，加热有利于水解平衡正向移动，故热纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强，应用了盐类水解原理，故①不选；
②可溶性的钡盐有毒，钡离子和硫酸根离子反应生成不溶于酸和水的硫酸钡，即易溶性的物质能向难溶性的物质转化，所以可以用沉淀溶解平衡原理来解释，故②可选；
③碳酸钙在水中存在溶解平衡、水中含有钙离子、碳酸根，空气中有二氧化碳，二氧化碳、碳酸根和水反应生成碳酸氢根、促使碳酸钙溶解平衡右移，所以可以用沉淀平衡原理来解释，故③可选；
④碳酸钡在水中存在溶解平衡、水中含有钡离子、碳酸根，碳酸根能和氢离子反应生成二氧化碳、水，促使碳酸钡溶解平衡右移，所以可以用沉淀平衡原理来解释，故④可选；
⑤碳酸氢钠水解使其溶液呈碱性，硫酸铝水解使其溶液呈酸性，氢离子和氢氧根离子反应生成水，则碳酸氢钠和硫酸铝相互促进水解，从而迅速的产生二氧化碳，所以可以用盐类水解原理来解释泡沫灭火器灭火的原理，故⑤不选；
故能用沉淀溶解平衡原理来解释的是②③④，故选：A。
14．t℃时，已知PdI2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是
A．t℃时，PdI2的
B．图中a点对应的溶液是饱和溶液，b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液
C．向a点的溶液中加入少量NaI固体，有PdI2固体析出
D．要使d点移动到b点可以降低温度
【答案】C
【详解】
A．在时的，A错误；
B．图中曲线上的点对应的溶液达到沉淀溶解平衡，曲线上方的点对应的溶液过饱和，曲线下方的点对应的溶液不饱和，即a点是饱和溶液，b点是不饱和溶液，d点是过饱和溶液，B错误；
C．向a点的溶液中加入少量固体，碘离子浓度增大，的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，有固体析出，C正确；
D．沉淀溶解过程吸热，要使d点移动到b点，即使过饱和溶液变为不饱和溶液，应升高温度，若降低温度，沉淀溶解平衡向放热的方向移动，即向生成沉淀的方向移动，仍为饱和溶液，D错误；
答案选C。
15．常温下，将氢氧化钠溶液与硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的等于
A．2.0 B．1.7
C．12.0 D．12.4
【答案】A
【详解】
常温下，将氢氧化钠溶液与硫酸溶液等体积混合，混合溶液中氢离子浓度为，根据计算公式可求得：。
故选A。
16．草酸H2C2O4是二元弱酸。向100 mL 0.40 mol/L H2C2O4溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为200 mL。测得溶液中微粒的δ(x)随 pH变化曲线如图所示，δ(x)=，x代表微粒H2C2O4、HC2O或C2O。下列叙述正确的是
A．曲线Ⅰ是HC2O的变化曲线
B．草酸H2C2O4的电离常数Ka1= 1.0×10-1.22
C．在 b点，c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+)
D．在c点，c(HC2O)=0.06 mol/L
【答案】B
【详解】
A．当酸性越强时，曲线Ⅰ表示的微粒的含量越高，可推知曲线Ⅰ是H2C2O4 的变化曲线，曲线Ⅱ是HC2O的变化曲线，曲线Ⅲ是C2O的变化曲线，A错误；
B．在a点H2C2O4的浓度和HC2O的浓度相等，pH=1.22，则草酸H2C2O4的电离常K= ==10-1.22，则B正确；
C．在 b点，c(C2O)= c(HC2O)，且溶液呈酸性，若c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+)，则2c(OH-)= c(H+)，显然不成立，C错误；
D．在c点，HC2O的含量为0.15，而H2C2O4的物质的量为0.1L× 0.40 mol/L=0.04 mol，则HC2O的物质的量为0.15×0.04 mol=0.006 mol，溶液体积为0.2L，c(HC2O)=0.006 mol÷0.2L=0.03 mol/L，D错误；
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（10分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）：
温度/ 250 300 350
（1）在一定条件下将和充入的密闭容器中发生反应Ⅰ，后测得，计算可得此段时间的反应速率（用表示）为_______________________。
（2）由表中数据判断______________（填“>”“<”或“=”）0；
反应_____________（用和表示）。
（3）若容器容积不变，则下列措施可抛高反应Ⅰ中CO转化率的是______________（填序号）。
a．充入，使体系总压强增大 b．将从体系中分离
c．充入He，使体系总压强增大 d．使用高效催化剂
（4）保持恒温恒容，将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动，平衡常数____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）比较这两种合成甲醇的方法，原子利用率较高的是______________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
【答案】（1） <
（2）
（3）b
（4）正向 不变
（5）Ⅰ
【详解】
（1）CO浓度变化量为，，各物质的速率之比等于化学计量数之比，故；
（2）由表中数据可知，随温度升高，平衡常数K减小，说明温度升高，平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，即；根据盖斯定律，由反应Ⅱ-反应Ⅰ得；
（3） a.充入CO，使体系总压强增大，平衡向正反应方向移动，但CO的转化率降低，a项错误；
b.将从体系中分离，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，b项正确；
c.充入He，使体系总压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，c项错误；
d.使用高效催化剂，平衡不移动，d项错误；
答案选b；
（4）保持恒温恒容，将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，相当于增大压强，则平衡正向移动，因为温度不变，所以平衡常数不变；
（5） 原子利用率是指被利用的原子数除以总原子数，副产物越少原子利用率越高，故答案为I。
18．（8分）T1、T2两种温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，请回答下列问题。
（1）T1___________ T2 (填“＞”“＜”或“=”)，T2温度时___________。
（2）根据T1温度时的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是___________(填序号)。
A．加入固体可由a点变为b点
B．T1温度下，在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有沉淀生成
C．蒸发溶剂可能由d点变为T1，曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点
D．升温可由b点变为d点
（3） T2温度时，现有0.2mol的沉淀，每次用1 L饱和溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使中的全部转化到溶液中，需要反复处理___________次［提示： ，］。
【答案】（1）＜
（2）ABC
（3）3
【详解】
（1）温度越高，的溶解度越大，温度下的溶度积较小，所以；温度时的溶度积可利用c点的数据进行计算求得。
（2）由于存在沉淀溶解平衡：，加入固体，浓度增大，的沉淀溶解平衡逆向移动，的浓度减小，可由a点变为b点，A正确；曲线上方区域的离子积大于溶度积，所以会析出沉淀，B正确；蒸发溶剂，不饱和溶液中和的浓度都变大，可能由d点变为曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点，C正确；升高温度，沉淀溶解平衡正向移动，、都会变大，不可能由b点变为d点，D错误。
（3）设每次用饱和溶液能处理，
根据，解得，处理次数，所以至少要反复处理3次。
19．（8分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
（1）二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效，快速，安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺，其装置如图所示。
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的____(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_____。
②a极区pH________，(填“增大”“减小”或“不变”)。
③装置中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
（2）燃料电池因具有发电效率高，环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为_________。
（3）银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑()，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，转化为Ag，则正极的电极反应式为_________。
【答案】（1）①正极 ②增大 ③阳
（2）
（3）
【详解】
（1）①根据题意可知，氯离子失电子生成，故产生的电极应接电源的正极，电极反应式为。
②a极区为阴极区，电极反应式为，a极区浓度增大，溶液的pH增大。
③为防止与反应，装置中应使用阳离子交换膜。
（2）以甲烷为燃料，空气为氧化剂，NaOH溶液为电解质溶液，负极的电极反应。
（3）将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触形成原电池，铝作负极失电子，生成，正极得电子，转化为银，正极的电极反应式为。
20．（12分）某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示，相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 熔点 沸点 密度 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水
浓硝酸 -42 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下：
取浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心加入中。取()苯加入中。在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴加边搅拌，混合均匀加热，使其在50~60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水颗粒，静置片刻，过滤，对滤液进行蒸馏纯化，收集的馏分，得到纯硝基苯。
回答下列问题：
（1）图中装置的作用是___________。
（2）制备硝基苯的化学方程式为___________。
（3）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入浓硫酸中？___________(填“能”或“不能”)，说明理由：___________。
（4）为了使反应在下进行，常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后中液体为粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是___________。
（5）在洗涤操作中，第二次水洗的目的是___________。
（6）本实验所得到的硝基苯的产率是___________。
【答案】（1）冷凝回流
（2） +HO-NO2+H2O
（3） 不能 浓硝酸与浓硫酸混合时会放出大量的热，若将浓硝酸加入浓硫酸中，浓硝酸的密度小于浓硫酸，容易导致液体迸溅
（4） 水浴加热 粗硝基苯中溶有浓硝酸分解产生的
（5） 洗去残留的及生成的钠盐
（6） 72%
【详解】
（1）由仪器结构特征可知，装置为分液漏斗，装置为冷凝管，苯与浓硝酸都容易挥发，装置起冷凝回流的作用，以提高原料利用率；
（2）苯与混酸在50~60℃下发生反应制备硝基苯，浓硫酸做催化剂和吸水剂，化学方程式为：+HO-NO2+H2O；
（3）浓硝酸与浓硫酸混合时会放出大量的热，若将浓硝酸加入浓硫酸中，浓硝酸的密度小于浓硫酸，容易导致液体迸溅，发生危险，因此配制混合酸时，不能将浓硝酸加入浓硫酸中；
（4）反应在50~60℃下进行，苯及浓硝酸的沸点均低于水的沸点，可以采用水浴加热，受热均匀，且便于控制温度；浓硝酸受热后发生分解会产生二氧化氮气体溶在硝基苯中，导致粗硝基苯呈黄色，所以反应结束并冷却至室温后，粗硝基苯呈黄色；
（5）先用水洗除去浓硫酸、浓硝酸，再用溶液除去溶解的少量的酸，最后水洗除去未反应的及生成的钠盐，所以第二次水洗的目的是洗去残留的及生成的钠盐；
（6）制备硝基苯的反应为：+HO-NO2+H2O；据反应可知，苯完全反应生成硝基苯的理论产量为g，故硝基苯的产率为×100%=72%。
21．（12分）高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染等优点。
I.如图为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。
请回答下列问题：
（1）该电池放电时的总反应为___________。
（2）该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为___________。
（3）放电时，此盐桥中阴离子的运动方向是__________(填“从左向右”或“从右向左”)。
II.现用蓄电池Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2为电源，制取少量高铁酸钾。反应装置如图所示：
（1）电解时，石墨电极连接的a极上放电的物质为__________(填“Fe”或“NiO2”)。
（2）写出电解池中铁电极发生的电极反应式__________。
（3）当消耗掉0.1molNiO2时，生成高铁酸钾__________g。
【答案】I.（1）Fe+K2FeO4+4H2O=2Fe(OH)3+2KOH
（2）Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O
（3）从右向左
II.（1）Fe
（2）Fe-6e-+8OH-=+4H2O
（3）6.6
【详解】
I.（1） 两极都产生红褐色悬浮物为氢氧化铁，故放电时的总反应为Fe+K2FeO4+4H2O=2Fe(OH)3+2KOH，故答案为：Fe+K2FeO4+4H2O=2Fe(OH)3+2KOH；
（2）充电时，右侧为阳极，发生氧化反应，电极反应方程式为Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O，故答案为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O；
（3）电池放电时，左侧发生氧化反应，为负极，所以阴离子的流动方向是从右向左，故答案为：从右向左；
II. （1）在电解池中，右边铁极发生失电子的氧化反应为阳极，所以b为蓄电池的正极，则a极为蓄电池的负极，在蓄电池中，负极发生失电子的氧化反应，故答案为：Fe；
（2）电解池中铁电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，故答案为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O；
（3）消耗0.1molNiO2时，蓄电池中转移了0.2mol电子，即电解池中发生了0.2mol的电子转移，根据铁电极的电极反应式可求得高铁酸钾生成量mol ×198g/mol = 6.6g，故答案为：6.6。
2 / 2选择性必修1 综合检测
（能力提升卷）
一、选择题：本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1．下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是
A．图①中的铁钉不易生锈
B．图②中，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门被腐蚀
C．图②中，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
D．图③中，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀
2．“液态阳光”是二氧化碳和水通过人工光合得到的“绿色”甲醇，有关“液态阳光”说法错误的是
A．“液态阳光”行动有利于可持续发展
B．水煤气合成的甲醇也是“液态阳光”
C．“液态阳光”行动有利于减少CO2排放
D．“液态阳光”有利于缓解化石燃料消耗
3．某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为，下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从a极流向b极
B．b上电极反应为
C．每转移0.1 mol电子，消耗
D．由b极通过固体电解质传递到a极
4．石墨燃烧过程中的能量变化可用下图表示。下列说法正确的是
A．石墨的燃烧热为
B．反应C(s，石墨)在任何温度下均能自发进行
C．由图可知：
D．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)，则金刚石比石墨稳定
5．理论研究表明，在101kPa和298K下HCN=HNC异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．HNC比HCN稳定 B．该异构化反应的
C．正反应的活化能小于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变该反应的反应热
6．下列有关中和热的说法正确的是
A．表示中和热的热化学方程式：H＋(l)＋OH-(l)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需记录温度4次
C．中和热的实验过程中，环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小
D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1，则该反应的中和热为114.6 kJ·mol-1
7．已知反应，常温时，在容积为2 L的密闭容器中充入6.0 mol X和2.0 mol Y，达到平衡状态时测得。下列说法错误的是
A．平衡时容器内X的物质的量为4.8 mol B．平衡时容器内Y的浓度为
C．常温时的平衡常数 D．达到平衡时，X的转化率为20%
8．下列说法正确的是
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应在任何条件下都不能发生
C．凡是放热反应都是自发进行的，凡是吸热反应都是非自发进行的
D．水往低处流是自发过程
9．根据相应的图像，下列相关说法正确的是
甲： 乙： 丙： 丁：
aX(g)+bY(g)cZ(g) L(s)+aG(g)bR(g) aA+bBcC A+2B2C+3D
A．密闭容器中反应达到平衡，t0时改变某一条件有如图甲所示变化，则改变的条件只能是加入催化剂
B．反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示，则正反应为放热反应，且a＞b
C．物质的含量和温度关系如图丙所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率和反应条件变化关系如图丁所示，则该反应的正反应为放热反应，且A、B、C、D均为气体
10．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是
A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2—ΔE1
B．加入Pt2O+作为反应物，可使反应的焓变减小
C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D．物质的量相等的N2O、CO的键能总和大于CO2、N2的键能总和
11．时，反应的平衡常数。该温度下，测得某时刻容器内含，，和，此时该反应的状态是
A．刚好达到平衡 B．反应向正反应方向进行
C．反应向逆反应方向进行 D．容器体积未知，无法判断
12．如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是
A．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间
B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率
C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率
D．升高温度有利于提高N2的平衡转化率
13．下列化学原理的应用，主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①纯碱溶液洗涤油污的能力比冷纯碱溶液强；②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒；③石灰岩(喀斯特地貌)的溶洞形成；④BaCO3不能做“钡餐”，而BaSO4则可以；⑤使用泡沫灭火器时“泡沫”生成的原理。
A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．①②③④⑤
14．t℃时，已知PdI2在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是
A．t℃时，PdI2的
B．图中a点对应的溶液是饱和溶液，b、d两点对应的溶液都是不饱和溶液
C．向a点的溶液中加入少量NaI固体，有PdI2固体析出
D．要使d点移动到b点可以降低温度
15．常温下，将氢氧化钠溶液与硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的等于
A．2.0 B．1.7
C．12.0 D．12.4
16．草酸H2C2O4是二元弱酸。向100 mL 0.40 mol/L H2C2O4溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为200 mL。测得溶液中微粒的δ(x)随 pH变化曲线如图所示，δ(x)=，x代表微粒H2C2O4、HC2O或C2O。下列叙述正确的是
A．曲线Ⅰ是HC2O的变化曲线
B．草酸H2C2O4的电离常数Ka1= 1.0×10-1.22
C．在 b点，c(C2O)+2c(OH-)= c(HC2O)+c(H+)
D．在c点，c(HC2O)=0.06 mol/L
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．（10分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）：
温度/ 250 300 350
（1）在一定条件下将和充入的密闭容器中发生反应Ⅰ，后测得，计算可得此段时间的反应速率（用表示）为_______________________。
（2）由表中数据判断______________（填“>”“<”或“=”）0；
反应_____________（用和表示）。
（3）若容器容积不变，则下列措施可抛高反应Ⅰ中CO转化率的是______________（填序号）。
a．充入，使体系总压强增大 b．将从体系中分离
c．充入He，使体系总压强增大 d．使用高效催化剂
（4）保持恒温恒容，将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍，则化学平衡__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动，平衡常数____________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）比较这两种合成甲醇的方法，原子利用率较高的是______________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
18．（8分）T1、T2两种温度下在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，请回答下列问题。
（1）T1___________ T2 (填“＞”“＜”或“=”)，T2温度时___________。
（2）根据T1温度时的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是___________(填序号)。
A．加入固体可由a点变为b点
B．T1温度下，在T1曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有沉淀生成
C．蒸发溶剂可能由d点变为T1，曲线上a、b之间(不含a、b)的某一点
D．升温可由b点变为d点
（3） T2温度时，现有0.2mol的沉淀，每次用1 L饱和溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使中的全部转化到溶液中，需要反复处理___________次［提示： ，］。
19．（8分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
（1）二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效，快速，安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺，其装置如图所示。
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的____(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_____。
②a极区pH________，(填“增大”“减小”或“不变”)。
③装置中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
（2）燃料电池因具有发电效率高，环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为_________。
（3）银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑()，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，转化为Ag，则正极的电极反应式为_________。
20．（12分）某科学研究小组制备硝基苯的实验装置如图所示，相关数据见下表。已知该实验中存在的主要副反应是：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 熔点 沸点 密度 溶解性
苯 5.5 80 0.88 不溶于水
硝基苯 5.7 210.9 1.205 难溶于水
间二硝基苯 89 301 1.57 微溶于水
浓硝酸 -42 83 1.4 易溶于水
浓硫酸 10.4 338 1.84 易溶于水
实验步骤如下：
取浓硫酸与足量浓硝酸配制成混合酸，将混合酸小心加入中。取()苯加入中。在室温下，向苯中逐滴加入混合酸，边滴加边搅拌，混合均匀加热，使其在50~60℃下发生反应，直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、溶液和水洗涤。在分出的产物中加入无水颗粒，静置片刻，过滤，对滤液进行蒸馏纯化，收集的馏分，得到纯硝基苯。
回答下列问题：
（1）图中装置的作用是___________。
（2）制备硝基苯的化学方程式为___________。
（3）配制混合酸时，能否将浓硝酸加入浓硫酸中？___________(填“能”或“不能”)，说明理由：___________。
（4）为了使反应在下进行，常采用的加热方法是___________。反应结束并冷却至室温后中液体为粗硝基苯，粗硝基苯呈黄色的原因是___________。
（5）在洗涤操作中，第二次水洗的目的是___________。
（6）本实验所得到的硝基苯的产率是___________。
21．（12分）高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染等优点。
I.如图为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。
请回答下列问题：
（1）该电池放电时的总反应为___________。
（2）该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为___________。
（3）放电时，此盐桥中阴离子的运动方向是__________(填“从左向右”或“从右向左”)。
II.现用蓄电池Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2为电源，制取少量高铁酸钾。反应装置如图所示：
（1）电解时，石墨电极连接的a极上放电的物质为__________(填“Fe”或“NiO2”)。
（2）写出电解池中铁电极发生的电极反应式__________。
（3）当消耗掉0.1molNiO2时，生成高铁酸钾__________g。
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