2025年大学大四（理学）物理化学综合测试题及答案.doc

2025年大学大四（理学）物理化学综合测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题 共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共6题，每题5分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)
w1. 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
w2. 反应A + B → C，其速率方程式为r = kc(A)c(B)，则反应级数为（ ）
A．0 B．1 C．2 D．3
w3. 某反应在一定条件下的平衡转化率为25%，当加入合适的催化剂后，反应速率提高10倍，其平衡转化率将（ ）
A. 大于25% B. 小于25% C. 等于25% D. 无法确定
w4. 298K时，反应2A(g) + B(g) → 2C(g)的ΔrHmӨ = -100 kJ/mol，若升高温度，则下列各项将如何变化（ ）
A. k正增大，k逆减小 B. k正减小，k逆增大 C. k正和k逆都增大 D. k正和k逆都减小
w5. 下列哪种情况能使电池电动势增大（ ）
A. 增大电池反应中各物质的浓度 B. 增大电池反应中各物质的分压
C. 升高电池反应的温度 D. 减小电池反应中各物质的浓度
w6. 已知反应2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)为基元反应，则该反应的反应级数为（ ）
A. 1级 B. 2级 C. 3级 D. 4级

第 II卷（非选择题 共70分）
w7. （10分）简述熵增加原理，并说明其适用条件。

w8. （15分）某反应的速率常数k与温度T的关系为lnk = -2000/T + 6.0，求该反应的活化能Ea。

w材料：在298K时，反应2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)的平衡常数KӨ = 3.12×10^24。若在该温度下，将0.10mol SO2、0.05mol O2和0.10mol SO3放入1.0L的容器中。
w9. （15分）判断上述反应在该条件下的反应方向，并计算反应的平衡转化率。

w材料：已知某电池反应为Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu，其标准电动势EӨ = 1.10V。
w10. （20分）写出该电池的电池符号，并计算当c(Zn2+) = 0.10mol/L，c(Cu2+) = 0.01mol/L时电池的电动势。

w11. （20分）简述影响化学反应速率的因素有哪些，并分别说明其对反应速率的影响。

答案：
w1. D
w2. C
w3. C
w4. C
w5. D
w6.C
w7. 熵增加原理：孤立系统的熵永不减少。适用条件：孤立系统。
w8. 根据Arrhenius公式lnk = -Ea/RT + lnA，对比已知lnk = -2000/T + 6可知-Ea/R = -2000，R = 8.314J/(mol·K)，解得Ea = 16628J/mol = 16.628kJ/mol。
w9. 反应商Q = c(SO3)^2 / [c(SO2)^2·c(O2)] = (0.10)^2 / [(0.10)^2×0.05] = 20。因为Q < KӨ，所以反应正向进行。设平衡时SO2转化了xmol/L，则平衡时c(SO2) = 0.10 - x，c(O2) = 0.05 - 0.5x，c(SO3) = 0.10 + x，代入KӨ表达式可解得x，进而计算平衡转化率。
w10. 电池符号：(-)Zn|Zn2+(0.10mol/L)||Cu2+(0.01mol/L)|Cu(+)。根据能斯特方程E = EӨ - (0.0592/n)lgQ，n = 2，Q = c(Zn2+)/c(Cu2+) = 0.10/0.01 = 10，代入计算可得E。
w11. 影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂等。浓度：增大反应物浓度，反应速率加快，因为单位体积内活化分子数增加。温度：升高温度，反应速率加快，因为活化分子百分数增加。催化剂：降低反应活化能，但不改变反应的标准吉布斯自由能，从而加快反应速率。