2025年大学化学（物理化学实训）试题及答案

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=0B.(∂H/∂p)T=0C.(∂S/∂V)p=0D.(∂G/∂T)p=02.298K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.0.33B.0.033C.3.3D.333.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.43.29sB.15sC.30sD.21.65s4.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.10B.100C.1000D.100009.298K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⁻¹B.-164.5kJ·mol⁻¹C.-184.6kJ·mol⁻¹D.-204.7kJ·mol⁻¹10.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NOD.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⁻¹B.20000J·mol⁻¹C.16.63J·mol⁻¹D.16630J·mol⁻¹14.对于理想溶液，下列性质中不正确的是（）A.混合熵ΔmixS>0B.混合热ΔmixH=0C.混合吉布斯自由能ΔmixG=0D.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.4.5×10⁻²³B.2.2×10⁻²³C.4.5×10⁻²²D.2.2×10⁻²²16.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=0.5B.n=2，m=1C.n=1，m=2D.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+2B.f=C-P+1C.f=C-PD.f=C-P-120.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.D2.B3.A4.B5.D6.A7.C8.B9.B10.C11.AC12.A13.B14.C15.A16.A17.A18.B19.A20.A第II卷填空题1.pV=nRT；摩尔气体常数；8.314J·mol⁻¹·K⁻¹2.v=Δc/Δt；温度；反应物浓度3.正逆反应速率相等；lnK⁰=-ΔrHm⁰/RT+C4.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⁻¹lnK⁰=-ΔrGm⁰/RT=-(-33.0×10³J·mol⁻¹)/(8.314J·mol⁻¹·K⁻¹×298K)=13.31K⁰=5.8×10⁵2.解：二级反应速率方程积分式为1/c(A)-1/c₀(A)=ktc₀(A)=0.1mol·dm³，t=10min=600s，k=0.01mol⁻¹·dm³·s⁻¹1/c(A)-1/0.1mol·dm³=0.01mol⁻¹·dm³·s⁻¹×600s1/c(A)=6+10=16c(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