吉安职业技术学院《物理化学实验Ⅲ（一）》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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吉安职业技术学院
《物理化学实验Ⅲ（一）》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在一定条件下，反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡，若保持温度和容积不变，充入一定量的氮气，下列说法正确的是（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. 平衡不移动 D. 无法判断

2、在配制一定物质的量浓度的溶液时，下列操作会使所配溶液浓度偏高的是（ ）
A. 定容时俯视刻度线
B. 转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
C. 容量瓶中有少量蒸馏水
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线

3、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B ，发生如下反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + D(s) ，达到平衡时，C 的浓度为 w mol/L 。保持温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 w mol/L 的是（ ）
A. 4 mol A + 2 mol B
B. 2 mol A + 1 mol B + 3 mol C + 1 mol D
C. 3 mol C + 1 mol D
D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1.5 mol C + 0.5 mol D

4、在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，初始时投入 2 mol SO₂ 和 1 mol O₂ ，反应达到平衡后，测得容器内压强为起始时的 80%。若向该平衡体系中再加入 1 mol SO₂ 和 0.5 mol O₂ ，则再次达到平衡时，SO₂ 的转化率将（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

5、在一定温度下，将等物质的量的气体 A 和气体 B 充入一密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中 A 和 B 的物质的量之和与 C 的物质的量相等，则此时 A 的转化率为？（ ）
A. 40%
B. 50%
C. 60%
D. 70%

6、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 单位时间内消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z
D. 容器内 X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 2 : 2

7、对于可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，ΔH < 0 ，下列图像中正确的是（ ）
A. 横坐标为时间，纵坐标为 A 的转化率，图像为一条上升的曲线
B. 横坐标为压强，纵坐标为 B 的体积分数，图像为一条上升的曲线
C. 横坐标为温度，纵坐标为 C 的浓度，图像为一条下降的曲线
D. 横坐标为 A 的浓度，纵坐标为正反应速率，图像为一条上升的曲线

8、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列关系式不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + 2c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) = 0.1 mol/L
D. c(H⁺) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) - c(H₂CO₃)

9、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹² mol/L，则该溶液的 pH 可能为？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 以上都有可能

10、在一定温度下，有反应：4NH₃(g) + 5O₂(g) ⇌ 4NO(g) + 6H₂O(g) ，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是？（ ）
A. 单位时间内生成 4n mol NO 的同时消耗 5n mol O₂
B. 容器内气体的压强不再变化
C. 4v 正(NH₃) = 5v 逆(H₂O)
D. 容器内 NH₃ 、O₂ 、NO 、H₂O 的浓度之比为 4 : 5 : 4 : 6

11、已知反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，在一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol A 的同时生成 2n mol C
B. 容器内的总压强不随时间变化
C. A、B、C 的浓度之比为 1 : 2 : 2
D. 混合气体的密度保持不变

12、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，已知起始时，A、B 的浓度分别为 2mol/L 和 1mol/L ，2min 后，测得 A 的浓度为 1.8mol/L ，则下列说法正确的是？（ ）
A. 2min 内，A 的平均反应速率为 0.1mol/(L·min)
B. 2min 内，B 的平均反应速率为 0.2mol/(L·min)
C. 2min 时，C 的浓度为 0.6mol/L
D. 该反应的平衡常数为 0.9

13、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡的标志是（ ）
A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B. A、B、C 的浓度不再变化
C. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2

14、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ）
A. N₂、H₂、NH₃的浓度相等
B. N₂、H₂、NH₃在容器中共存
C. N₂、H₂、NH₃的浓度不再变化
D. 正反应和逆反应的速率都为零

15、在 2L 密闭容器中发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 都是 4 mol，在一定条件下，2 s 后达到平衡，此时测得 C 的浓度为 1.2 mol/L。下列说法不正确的是（ ）
A. 用 A 表示的反应速率为 1.2 mol/(L·s)
B. 平衡时 A 的浓度为 1.6 mol/L
C. B 的转化率为 30%
D. 平衡时 A 和 B 的浓度相等

16、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹² mol/L，则该溶液的 pH 可能是（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

17、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡的标志是？（ ）
A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B. 单位时间生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度不再变化
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2
题 1：在一定温度下，将 2mol 的 A 气体和 3mol 的 B 气体通入一容积固定为 2L 的密闭容器中，发生如下反应：2A(g) + 3B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)，经过 5min 达到平衡，此时生成了 1mol 的 C，且测得 A 的浓度为 0.5mol/L。下列说法正确的是？
A. x = 1
B. 5min 内 B 的平均反应速率为 0.3mol/(L·min)
C. 平衡时 B 的转化率为 40%
D. 平衡时容器内的压强是起始时的 0.8 倍

18、在化学反应 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 中，氧化剂是（ ）
A. Cu B. HNO3 C. Cu(NO3)2 D. NO

19、在一定温度下，可逆反应 X(g) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 n mol X，同时生成 3n mol Y
B. X、Y、Z 的浓度不再变化
C. X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 3 : 2
D. 容器内压强保持不变

20、已知反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 。现有甲、乙两个容积相同的恒容密闭容器，在 500℃和有催化剂存在下，向甲中充入 2 mol SO₂ 和 1 mol O₂ ，向乙中充入 2 mol SO₃ ，均达到平衡。下列说法不正确的是（ ）
A. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₂ 的浓度相等
B. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₃ 的体积分数相等
C. 平衡时，甲、乙两容器中反应的平衡常数相等
D. 向乙容器中再充入一定量的 SO₃ ，达到新平衡时，SO₃ 的浓度增大

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）开展一项实验，研究在酸性环境中，不同浓度的高锰酸钾溶液与草酸溶液的反应速率。通过控制溶液的浓度、温度和酸碱度，使用分光光度计等仪器监测反应过程中高锰酸钾浓度的变化，从而计算反应速率，并探讨浓度和酸碱度对反应速率的影响规律。

2、（本题5分）设计实验研究不同浓度的氯化钠溶液对铁制品锈蚀速率的影响。准备铁钉、不同浓度的氯化钠溶液、量筒、计时器等，观察铁钉锈蚀的情况，分析浓度对锈蚀速率的影响。

3、（本题5分）设计实验研究不同温度下纳米材料的粒径变化。制备纳米材料分散液，将其置于不同温度条件下，通过粒度分析仪测量不同时间点纳米材料的粒径大小，分析温度对纳米材料粒径稳定性的影响。

4、（本题5分）进行实验探究在不同温度下，乙酸和乙醇酯化反应的速率和平衡常数。通过测量反应过程中生成物的浓度变化，计算反应速率和平衡常数，分析温度对反应的影响，以及酯化反应在有机合成中的应用。

5、（本题5分）构建实验流程，测定某一有机化合物的红外光谱和拉曼光谱。阐述样品的制备、光谱仪的操作、光谱数据的采集与分析，解释光谱特征与分子结构的关系。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）用 0.1000mol/L 的 NaOH 标准溶液滴定 20.00mL 未知浓度的盐酸溶液，滴定至终点时消耗 NaOH 溶液 18.00mL，计算盐酸溶液的浓度。

2、（本题5分）已知 298K 时，0.5mol/L 的醋酸溶液中醋酸根离子的浓度为 7.5×10⁻³mol/L，计算醋酸的电离常数 Ka 和电离度。

3、（本题5分）某一弱酸 HA 的浓度为 0.1mol/L，电离度为 5%，计算该弱酸的电离常数 Ka。

4、（本题5分）在 25℃时，将 0.003 mol 的氯化汞固体加入到 150 mL 水中，已知氯化汞的溶度积常数 Ksp = 4.0×10⁻¹⁵，计算溶液中汞离子和氯离子的浓度。

5、（本题5分）电解精炼铜时，若电流强度为 10A，通电 1 小时，计算阴极上析出铜的质量（铜的摩尔质量为 63.55g/mol，法拉第常数为 96500C/mol）。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）以某一具体的功能高分子材料（如离子交换树脂）为例，论述其结构和功能的关系。

2、（本题10分）分析化学实验中分光光度法测定络合物稳定常数。

3、（本题10分）阐述高分子化学中功能高分子材料的分类和应用。

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