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2025年大学化学（物理化学实训）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本卷共20小题，每小题2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，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 对于理想气体，下列关系中不正确的是（ ）
A. (∂U/∂V)T = 0 B. (∂H/∂p)T = 0 C. (∂S/∂V)p = 0 D. (∂G/∂T)p = 0
2. 298K时，反应BaCl₂·H₂O(s) = BaCl₂(s) + H₂O(g)达平衡时，p(H₂O) = 330Pa，则反应的标准平衡常数K⁰为（ ）
A. 0.33 B. 0.033 C. 3.3 D. 33
3. 某反应的速率常数k = 2.31×10⁻²mol⁻¹·dm³·s⁻¹，反应起始浓度为1.0mol·dm⁻³，则其反应半衰期为（ ）
A. 43.29s B. 15s C. 30s D. 21.65s
4. 已知反应2A(g) + B(g) = 2C(g)的ΔrHm⁰<0，当反应达到平衡时，若使平衡向右移动，可采取的措施是（ ）
A. 升高温度 B. 增大压力 C. 减小C的浓度 D. 加入催化剂
5. 下列过程中，系统内能变化不为零的是（ ）
A. 不可逆循环过程 B. 可逆循环过程 C. 两种理想气体的混合过程 D. 纯液体的真空蒸发过程
6. 对于封闭系统，下列说法正确的是（ ）
A. 系统与环境无物质交换 B. 系统与环境无能量交换 C. 系统内物质和能量都不变 D. 系统内物质不变，能量可变
7. 已知反应A + 2B = C的速率方程为v = kc(A)c²(B)，则该反应是（ ）
A. 一级反应 B. 二级反应 C. 三级反应 D. 零级反应
8. 某反应的活化能为100kJ·mol⁻¹，加入催化剂后活化能降为80kJ·mol⁻¹，则反应速率提高倍数约为（ ）
A. 10 B. 100 C. 1000 D. 10000
9. 298K时，反应H₂(g) + Cl₂(g) = 2HCl(g)的ΔrHm⁰ = -184.6kJ·mol⁻¹，ΔrSm⁰ = 20.08J·mol⁻¹·K⁻¹，则该反应的ΔrGm⁰为（ ）
A. -244.6kJ·mol⁻¹ B. -164.5kJ·mol⁻¹ C. -184.6kJ·mol⁻¹ D. -204.7kJ·mol⁻¹
10. 下列物质中，标准摩尔熵Sm⁰最大的是（ ）
A. C(s,石墨) B. C(s,金刚石) C. CO₂(g) D. CO(g)
11. 对于等温等压下的化学反应，下列说法正确的是（ ）
A. ΔrGm⁰<0时，反应自发进行 B. ΔrGm⁰>0时，反应自发进行 C. ΔrGm⁰ = 0时，反应达到平衡 D. ΔrGm⁰与反应进行的方向无关
12. 已知反应2NO(g) + O₂(g) = 2NO₂(g)是放热反应，当反应达到平衡时，下列措施中能使平衡向左移动的是（ ）
A. 降低温度 B. 增大压力 C. 加入NO D. 加入催化剂
13. 某反应的速率常数k与温度T的关系为lnk = -2000/T + 6.则该反应活化能Ea为（ ）
A. 2000J·mol⁻¹ B. 20000J·mol⁻¹ C. 16.63J·mol⁻¹ D. 16630J·mol⁻¹
14. 对于理想溶液，下列性质中不正确的是（ ）
A. 混合熵ΔmixS>0 B. 混合热ΔmixH = 0 C. 混合吉布斯自由能ΔmixG = 0 D. 溶剂和溶质化学势表达式与理想气体化学势表达式形式相似
15. 298K时，反应CaCO₃(s) = CaO(s) + CO₂(g)的ΔrGm⁰ = 130.4kJ·mol⁻¹，则该反应的K⁰为（ ）
A. 4.5×10⁻²³ B. 2.2×10⁻²³ C. 4.5×10⁻²² D. 2.2×10⁻²²
16. 某反应的速率方程为v = kc(A)ⁿc(B)ᵐ，当c(A)减少50%时，v降低至原来的1/4，当c(B)增大2倍时，v增大1.41倍，则n、m分别为（ ）
A. n = 2，m = 0.5 B. n = 2，m = 1 C. n = 1，m = 2 D. n = 0.5，m =
17. 下列关于化学平衡移动的说法中，正确的是（ ）
A. 改变温度，化学平衡一定移动 B. 改变压力，化学平衡一定移动 C. 加入催化剂，化学平衡一定移动 D. 改变反应物浓度，化学平衡一定移动
18. 已知反应A + B = C的ΔrHm⁰>0，当反应达到平衡时，升高温度，平衡将（ ）
A. 向左移动 B. 向右移动 C. 不移动 D. 无法确定移动方向
19. 对于单组分系统，相律的表达式为（ ）
A. f = C - P + 2 B. f = C - P + 1 C. f = C - P D. f = C - P - 1
20. 在一定温度下，反应2SO₂(g) + O₂(g) = 2SO₃(g)达到平衡时，若保持温度和体积不变，再加入一定量的O₂，则SO₂的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

第II卷（非选择题 共60分）
填空题（共20分）
答题要求：请将正确答案填在题中横线上。

1. 理想气体状态方程为______，其中R称为______，其值为______。
2. 化学反应速率的定义式为______，反应速率常数k的大小与______、______等因素有关。
3. 化学平衡的标志是______，标准平衡常数K⁰与温度T的关系为______。
4. 熵是系统______的量度，对于孤立系统，自发过程的熵变______。
5. 吉布斯自由能判据为：在等温等压条件下，ΔG______0，反应自发进行；ΔG______0，反应达到平衡；ΔG______0，反应不能自发进行。

简答题（共10分）
答题要求：简要回答问题，表述清晰、准确。

1. 简述化学反应速率的影响因素有哪些？
2. 说明化学平衡移动的原理。

计算题（共20分）
答题要求：写出详细的计算过程和答案。

1. 298K时，反应N₂(g) + 3H₂(g) = 2NH₃(g)的ΔrHm⁰ = -92.2kJ·mol⁻¹，ΔrSm⁰ = -198.7J·mol⁻¹·K⁻¹。求该反应在298K时的标准平衡常数K⁰。
2. 某反应的速率常数k = 0.01mol⁻¹·dm³·s⁻¹，反应起始浓度c(A) = 0.1mol·dm³，c(B) = 0.2mol·dm³，反应为二级反应，速率方程为v = kc(A)c(B)。求反应进行10min后A的浓度。

综合分析题（共10分）
答题要求：结合所学知识，对给定材料进行分析解答。

材料：在一定温度下，向某密闭容器中加入一定量的A和B，发生反应A(g) + B(g) = C(g)。反应过程中，测得A、B、C的浓度随时间变化如下表所示：

|时间/min|c(A)/mol·dm⁻³|c(B)/mol·dm⁻³|c(C)/mol·dm⁻³|
|----|----|----|----|
|0|0.2|0.3|0|
|10|-|-|0.1|
|20|0.1|0.2|0.1|
|30|0.1|0.2|0.1|

1. 计算10min时A的转化率。
2. 求该反应的速率方程和速率常数。

答案：
第I卷
1. D
2. B
3. A
4. B
5. D
6. A
7. C
8. B
9. B
10. C
11. AC
12. A
13. B
14. C
15. A
16. A
17. A
18. B
19. A
20. A

第II卷
填空题
1. pV = nRT；摩尔气体常数；8.314J·mol⁻¹·K⁻¹
2. v = Δc/Δt；温度；反应物浓度
3. 正逆反应速率相等；lnK⁰ = -ΔrHm⁰/RT + C
4. 混乱度；大于零
5. <；=；>

简答题
1. 影响化学反应速率的因素有：温度，温度升高反应速率加快；浓度，增大反应物浓度反应速率加快；压力，对于有气体参加的反应，增大压力反应速率加快；催化剂，降低反应活化能，加快反应速率。
2. 化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压力、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

计算题
1. 解：根据ΔrGm⁰ = -RTlnK⁰，先求ΔrGm⁰。
ΔrGm⁰ = ΔrHm⁰ - TΔrSm⁰ = -92.2kJ·mol⁻¹ - 298K×(-198.7×10⁻³kJ·mol⁻¹·K⁻¹) = -33.0kJ·mol⁻¹
lnK⁰ = -ΔrGm⁰/RT = -(-33.0×10³J·mol⁻¹)/(8.314J·mol⁻¹·K⁻¹×298K) = 13.31
K⁰ = 5.8×10⁵
2. 解：二级反应速率方程积分式为1/c(A) - 1/c₀(A) = kt
c₀(A) = 0.1mol·dm³，t = 10min = 600s，k = 0.01mol⁻¹·dm³·s⁻¹
1/c(A) - 1/0.1mol·dm³ = 0.01mol⁻¹·dm³·s⁻¹×600s
1/c(A) = 6 + 10 = 16
c(A) = 0.0625mol·dm³

综合分析题
1. 10min时A的转化率 = (0.2mol·dm⁻³ - 0.1mol·dm⁻³)/0.2mol·dm⁻³×100% = 50%
2. 设速率方程为v = kc(A)ⁿc(B)ᵐ
由10min到20min，A浓度从0.1mol·dm⁻³变为0.1mol·dm⁻³，B浓度从0.2mol·dm⁻³变为0.2mol·dm⁻³，C浓度从0.1mol·dm⁻³变为0.1mol·dm⁻³，反应速率不变，说明反应速率与A、B浓度无关，n = 0，m = 0，速率方程为v = k，是零级反应。
根据v = Δc(C)/Δt = (0.1mol·dm⁻³ - 0)/10min = 0.01mol·dm⁻³·min⁻¹，所以k = 0.01mol·dm⁻³·min⁻¹