长安大学《高等物理化学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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长安大学
《高等物理化学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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一
二
三
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一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 50%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 2 mol B，达到新平衡时，A 的转化率（ ）
A. 大于 50% B. 小于 50% C. 等于 50% D. 无法确定

2、已知在 298K 时，下列反应的热化学方程式为：2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH = -571.6kJ/mol；H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(g) ΔH = -241.8kJ/mol。则 298K 时，H₂O(l) = H₂O(g)的焓变值为？（ ）
A. +44.0kJ/mol
B. -44.0kJ/mol
C. +285.8kJ/mol
D. -285.8kJ/mol

3、已知反应 A + 2B ⇌ 3C ，在一定条件下达到平衡，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 为非气体
B. A 、B 、C 均为气体
C. A 、B 为气体，C 为非气体
D. A 为非气体，B 、C 为气体

4、在一定温度下，向一个容积为 2L 的密闭容器中通入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，2min 末测得容器内 SO₃ 的物质的量为 0.8mol ，则 2min 内 SO₂ 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.2mol/(L·min)
B. 0.3mol/(L·min)
C. 0.4mol/(L·min)
D. 0.6mol/(L·min)

5、在一定温度下，可逆反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)达到平衡。若保持温度和体积不变，再充入一定量的 NO₂，新平衡时，NO₂的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

6、已知在一定条件下，2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH = -196.6kJ/mol。现向一密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂，一段时间后达到平衡，测得反应放出的热量为 157.28kJ，则此时 SO₂的转化率为？（ ）
A. 80%
B. 60%
C. 40%
D. 20%

7、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 0.8 mol/L。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol C，达到新平衡时，C 的浓度（ ）
A. 大于 0.8 mol/L B. 小于 0.8 mol/L C. 等于 0.8 mol/L D. 无法确定

8、在一定温度下，向氢氧化钡的饱和溶液中加入少量氢氧化钡固体，溶液中溶质的质量（ ）
A 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

9、在一定温度下，将 3 mol A 气体和 1 mol B 气体通入体积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g)，2 min 时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了 1.8 mol A，并测得 C 的浓度为 0.4 mol/L。则下列说法中正确的是？（ ）
A. x = 2
B. 平衡时 A 的转化率为 40%
C. 该温度下此反应的平衡常数约为 0.15
D. 若继续向该平衡体系中通入少量氦气（不参与反应），则平衡将向正反应方向移动

10、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 1mol NO₂ ，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡时，测得容器内压强为起始时的 4/5 ，则 NO₂ 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

11、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰ ，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.9×10⁻¹² 。向该温度下的 AgCl 和 Ag₂CrO₄ 饱和溶液中分别加入相同物质的量浓度的硝酸银溶液，则？（ ）
A. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 AgCl 沉淀为主
B. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 Ag₂CrO₄ 沉淀为主
C. 只有 Ag₂CrO₄ 溶液中有沉淀生成
D. 只有 AgCl 溶液中有沉淀生成

12、对于反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，下列说法不正确的是（ ）
A. 达到平衡时，SO₂、O₂、SO₃的浓度不再变化
B. 增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大
D. 加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率

13、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)

14、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

15、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) 2B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 40%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 2 mol B，达到新平衡时，A 的转化率（ ）
A. 大于 40% B. 小于 40% C. 等于 40% D. 无法确定

16、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，下列反应中能证明这一规律的是？（ ）
A. 2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂
B. 2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂
C. Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
D. 以上都能

17、在一定温度下，将 2mol A 气体和 3mol B 气体通入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)。已知反应进行到某时刻时，A 的浓度为 0.8mol/L，B 的浓度为 1.6mol/L，C 的浓度为 1.2mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态？（ ）
A. 已达平衡
B. 向正反应方向进行
C. 向逆反应方向进行
D. 无法判断

18、在 pH 都等于 9 的 NaOH 和 CH₃COONa 两种溶液中，设由水电离产生的 OH⁻浓度分别为 a mol/L 和 b mol/L，则 a 和 b 的关系为？（ ）
A. a > b
B. a = 10⁻⁴b
C. b = 10⁻⁴a
D. a = b

19、在一定条件下，反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)达到平衡，若保持温度和容积不变，向容器中再加入一定量的 A 气体，重新达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. B 的转化率增大 B. A 的转化率减小 C. C 的体积分数增大 D. 平衡不移动

20、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 50%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的体积分数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

21、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

22、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

23、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

24、在一定条件下，可逆反应 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃达到平衡。若保持温度和容积不变，再向容器中通入一定量的 O₂，达到新平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. SO₂的转化率增大 B. SO₃的体积分数增大 C. O₂的转化率降低 D. 平衡常数减小

25、在一定条件下，可逆反应 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g)达到平衡。若增大压强，则 HI 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）进行实验探究电解质在溶液中的电离程度。选择几种强电解质和弱电解质，测定它们在相同浓度下溶液的电导率，比较电离程度的差异，分析影响电离程度的因素。

2、（本题5分）进行实验探究不同金属的活动性顺序。选择几种常见金属如铁、铜、锌等，设计实验通过金属与酸的反应、金属之间的置换反应等现象，判断它们的活动性强弱，记录实验现象并得出结论，阐述实验中应注意的事项。

3、（本题5分）开展实验研究化学反应的动力学方程。通过测定不同时间反应物或生成物的浓度，绘制浓度随时间的变化曲线，拟合动力学方程，确定反应级数和速率常数。

4、（本题5分）进行实验探究影响弱电解质电离平衡的多个因素的综合作用。选择一种弱电解质，如氨水，同时改变温度、浓度、加入同离子等多个条件，测量溶液的导电能力或pH值的变化，分析实验结果得出多个因素对电离平衡的综合影响规律，并解释如何测量溶液的导电能力和控制实验条件的准确性。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 101.3kPa、423K 条件下，将 2.5L 氮气和 7.5L 氢气充入 5L 密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为 40%，计算氮气的转化率和平衡常数 K。

2、（本题5分）在 2400mL 浓度为 0.9mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极进行电解，当电解池中通过 2.7mol 电子时，计算阴极上析出铜的质量。

3、（本题5分）一定温度下，在 2.5 L 密闭容器中进行反应 2Q(g) + R(g) ⇌ 3S(g)，起始时加入 Q 2 mol，R 1 mol，4 min 后，S 的浓度为 0.6 mol/L，计算 4 min 内 Q 的平均反应速率和 R 的转化率。

4、（本题5分）在 1000 mL 浓度为 0.4 mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极进行电解，当电解池中通过 1.2 mol 电子时，计算阴极上析出铜的质量。

5、（本题5分）有一浓度为 0.1mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 3，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）以某一具体的有机合成方法（如格氏试剂法、Wittig 反应）为例，论述其反应条件和应用范围。

2、（本题10分）论述环境化学中土壤中农药残留的检测方法和治理措施。

3、（本题10分）分析无机化学中钛、锆等元素的化合物在催化加氢反应中的作用。

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