韶关学院《物理化学实验下》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《物理化学实验下》2023-2024学年第一学期期末试卷

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一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、在一定温度下，对于可逆反应：2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ，达到平衡的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol NO 同时生成 n mol O₂
B. 容器内总压强不随时间变化
C. NO 、O₂ 、NO₂ 的物质的量浓度之比为 2 : 1 : 2
D. 混合气体的颜色不再变化

2、在标准状况下，11.2 L 某气体的质量为 14 g，该气体的摩尔质量为（ ）
A. 14 g/mol B. 28 g/mol C. 56 g/mol D. 71 g/mol

3、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻) + 2c(CO₃²⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(H⁺) = c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)

4、在化学镀镍的过程中，溶液中的 Ni²⁺被还原为 Ni ，则作为还原剂的是（ ）
A. H2 B. Ni²⁺ C. 次磷酸钠 D. 氢氧化钠

5、对于可逆反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 ，下列说法正确的是？（ ）
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
C. 通入过量的 O₂，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
D. 使用催化剂，能加快反应速率，平衡向正反应方向移动

6、在 0.1 mol/L 的 Na₂CO₃溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na⁺) = 2c(CO₃²⁻) B. c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)
C. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) D. c(Na⁺) > c(CO₃²⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

7、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，下列说法中能说明该反应已经达到化学平衡状态的是？（ ）
A. SO₂、O₂、SO₃ 同时存在
B. SO₂、O₂、SO₃ 的物质的量浓度相等
C. SO₂、O₂、SO₃ 的物质的量之比为 2 : 1 : 2
D. 单位时间内生成 2n mol SO₂ 的同时生成 2n mol SO₃

8、对于反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，在一定条件下达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，此时 A 的浓度变为原来的 50% ，则？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大
D. C 的体积分数增大

9、在一定条件下，反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 在 2L 密闭容器中进行，5min 内氨的质量增加了 1.7g，则反应速率为（ ）
A. v(H₂) = 0.03 mol/(L·min) B. v(N₂) = 0.02 mol/(L·min)
C. v(NH₃) = 0.17 mol/(L·min) D. v(NH₃) = 0.01 mol/(L·min)

10、已知反应 A + B = C + D 的能量变化如图所示，下列说法正确的是？（ ）
（图中 E₁表示反应物的总能量，E₂表示生成物的总能量）
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应为放热反应
C. 反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量

11、在一定温度下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若增大氧气的浓度，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

12、对于反应：4NH₃(g) + 5O₂(g) ⇌ 4NO(g) + 6H₂O(g) ，在 10L 的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.45mol ，则此反应的平均速率 v(X)可表示为？（ ）
A. v(NH₃) = 0.010mol/(L·s)
B. v(O₂) = 0.0010mol/(L·s)
C. v(NO) = 0.0010mol/(L·s)
D. v(H₂O) = 0.045mol/(L·s)

13、在 0.1 mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要促进 CH₃COOH 的电离，且使 H⁺浓度增大，应采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 降温
C. 加入 NaOH 溶液
D. 加入稀盐酸

14、在 2L 密闭容器中发生反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 的物质的量都是 4 mol，10 s 后，测得 v(B) = 0.06 mol/(L·s)，则此时容器中 A 的物质的量是（ ）
A. 2.8 mol B. 1.6 mol C. 3.2 mol D. 3.6 mol

15、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 4 mol、2 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，再向容器中加入 1 mol A、1 mol B、1 mol C，平衡将（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

16、已知某化学反应的速率常数 k 的单位是 mol·L⁻¹·s⁻¹ ，则该反应的反应级数为？（ ）
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

17、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.4 mol/(L·s)，v(B) = 0.2 mol/(L·s)，v(C) = 0.6 mol/(L·s)，v(D) = 0.8 mol/(L·s)，则该反应速率最慢的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

18、在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，起始时加入 2mol SO₂和 1mol O₂，达到平衡后，再向容器中通入一定量的 O₂。下列说法正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
B. 平衡向正反应方向移动，SO₂、O₂、SO₃的浓度都增大
C. 新平衡时，SO₂的浓度一定小于原平衡时 SO₂的浓度
D. 新平衡时，正反应速率大于原平衡时正反应速率，逆反应速率小于原平衡时逆反应速率

19、在实验室制取氯气的反应中，MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，被氧化的 HCl 与参加反应的 HCl 的物质的量之比为（ ）
A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 2 : 1 D. 2 : 4

20、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. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度相等
D. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2

21、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，再充入一定量的 NO，达到新平衡时，NO 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

22、在一定温度下，向一个容积固定的密闭容器中充入 2 mol NO2 发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 4/5。则此时 NO2 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

23、在一定条件下，合成氨反应 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 的平衡常数 K = 0.5，若将各物质的浓度都增大到原来的 2 倍，则平衡常数将（ ）
A. 增大到原来的 2 倍 B. 减小为原来的 1/2 C. 不变 D. 无法确定

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

25、在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，达到平衡后，再向容器中通入一定量的 SO₂ 气体，再次达到平衡时，下列说法正确的是？（ ）
A. SO₂ 的转化率增大
B. O₂ 的浓度减小
C. SO₃ 的体积分数增大
D. 平衡常数增大

26、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. 无法确定

27、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，在一容积可变的密闭容器中进行。若开始时充入 2mol A 和 1mol B ，达到平衡后，A 的体积分数为 a% 。其他条件不变，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a% 的是？（ ）
A. 2mol C
B. 2mol A 、1mol B 和 1mol He （不参加反应）
C. 1mol B 和 1mol C
D. 2mol A 、3mol B 和 3mol C

28、在一定条件下，可逆反应 2A(g) + 3B(g) ⇌ 4C(g) 达到平衡。若保持温度不变，增大压强，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

29、在一定温度下，向容积为 2L 的密闭容器中充入 2mol A 和 1mol B 发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，达到平衡时，C 的物质的量为 1.2mol 。若保持温度和容积不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C 的物质的量仍为 1.2mol 的是？（ ）
A. 4mol A + 2mol B
B. 2mol A + 1mol B + 3mol C
C. 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C
D. 3mol C + 1mol D

30、在一定温度下，将 2 mol A 和 2 mol B 两种气体混合于 2 L 密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)，2 min 末达到平衡状态，生成 0.8 mol D。下列说法正确的是（ ）
A. x = 2 B. B 的平衡浓度为 0.8 mol/L
C. A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min) D. 平衡时 A 与 B 的转化率相等

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）阐述有机化学中卤代芳烃的亲核取代反应机理。

2、（本题5分）阐述有机化学中α-卤代酮的反应活性及应用。

3、（本题5分）从分子的极化度大小角度论述物质的介电常数差异。

4、（本题5分）论述化学热力学中熵增原理的内涵及其实际意义。

5、（本题5分）论述化学中分子轨道理论的基本要点及其应用。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）策划实验探究不同金属配合物的磁性。包括配合物的合成、磁性测量仪器的使用、磁性数据的分析，解释配合物磁性的产生机制和应用。

2、（本题5分）进行实验探究常见气体的实验室制备及收集方法。分别制备氧气、二氧化碳、氢气等常见气体，选择合适的发生装置和收集方法，研究制备过程中的反应条件控制和注意事项，比较不同气体制备方法的异同点。

3、（本题5分）设计实验测定某水样中重金属离子（如镍离子、铬离子、汞离子）的形态和生物有效性。采用化学分离法和生物检测法（如藻类生长抑制实验、微生物毒性实验），分析重金属离子的形态分布和对生物的毒性作用，探讨水体重金属污染的生态风险和治理策略。

4、（本题5分）设计实验探究配合物的形成和性质。以铜离子与氨水形成配合物为例，研究配合物的生成条件、颜色变化、稳定性等性质，运用光谱分析等手段进行表征，解释配合物形成的原理和影响因素。

5、（本题5分）策划实验探究不同有机溶剂对有机颜料溶解性的差异。选取几种有机颜料和不同类型的有机溶剂，在相同温度下进行溶解实验，观察颜料的溶解程度和溶液颜色，比较有机溶剂对颜料溶解性的影响。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）将 0.4 mol 的氯化钾固体溶解在 1 L 水中，然后通入一定量的氯气发生反应：2KCl + Cl₂ = 2KClO + Cl₂。当反应达到平衡时，测得溶液中氯离子的浓度为 0.3 mol/L，计算通入氯气的物质的量。

2、（本题10分）在 4 L 密闭容器中进行反应 4A(g) + 5B(g) ⇌ 6C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 4 mol/L 和 5 mol/L，3 min 后 B 的浓度变为 3 mol/L，计算 3 min 内 A 的平均反应速率。

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