1、
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(
2、
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
3、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
4、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
5、
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
6、 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。