河北农业大学现代科技学院《物理化学与胶体化学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《物理化学与胶体化学》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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，向一个容积为2L的密闭容器中通入1molN₂和3molH₂，发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，2min末时，测得容器内氨气的浓度为0.8mol/L，则2min内氢气的平均反应速率为？（）A.0.6mol/(L·min)B.0.9mol/(L·min)C.1.2mol/(L·min)D.1.5mol/(L·min)2、已知在25℃时，水的离子积常数Kw=1.0×10⁻¹⁴，下列溶液一定呈中性的是？（）A.pH=7的溶液B.c(H⁺)=1.0×10⁻⁷mol/L的溶液C.c(H⁺)=c(OH⁻)=1.0×10⁻⁶mol/L的溶液D.由等物质的量的强酸和强碱反应生成的溶液3、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（）A.N₂、H₂、NH₃的浓度相等B.N₂、H₂、NH₃在容器中共存C.N₂、H₂、NH₃的浓度不再变化D.正反应和逆反应的速率都为零4、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH<0。现将2molA和1molB充入体积为V的甲容器，将4molA和2molB充入体积为2V的乙容器，一段时间后两容器均达到平衡状态。下列说法正确的是？（）A.甲容器中A的转化率小于乙容器中A的转化率B.平衡时，甲容器中压强小于乙容器中压强C.平衡时，两容器中C的浓度相等D.平衡时，两容器内气体的平均相对分子质量相等5、对于反应：4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)可表示为？（）A.v(NH₃)=0.010mol/(L·s)B.v(O₂)=0.0010mol/(L·s)C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)D.v(H₂O)=0.045mol/(L·s)6、在一定条件下，可逆反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH<0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是？（）A.加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化，且变化的倍数相等B.加压，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数C.降温，v(正)、v(逆)都减小，且v(正)减小的倍数小于v(逆)减小的倍数D.加入氩气，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数7、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入1molNO₂，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%8、在密闭容器中发生下列反应：aA(g)⇌cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是？（）A.平衡向正反应方向移动B.a<c+dC.D的体积分数增大D.A的转化率变大9、某温度下，在一固定容积的密闭容器中进行反应：H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)，已知H₂和I₂的起始浓度均为0.1mol/L，达到平衡时HI的浓度为0.16mol/L。若H₂和I₂的起始浓度均变为0.2mol/L，则平衡时H₂的浓度为（）A.0.02mol/LB.0.04mol/LC.0.08mol/LD.0.16mol/L10、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)。现将4molA和2molB放入容积为2L的密闭容器中，反应达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L。下列说法正确的是？（）A.B的平衡转化率为40%B.平衡时A的浓度为1.4mol/LC.平衡时混合气体的平均相对分子质量为40D.若在相同条件下，向该容器中充入1molA、1molB、1molC和3molD，则平衡向正反应方向移动11、在一定条件下，可逆反应2HI(g)⇌H₂(g)+I₂(g)达到平衡。若缩小容器体积，则平衡（）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12、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)，现将4molA和2molB放入容积为2L的密闭容器中，反应达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L。若在相同条件下，向该容器中再加入2molA、1molB和3molC，则平衡？（）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13、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14、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A为0.6mol、B为0.3mol、C为1.4mol充入容器中，达到平衡时，C的体积分数仍为W%，则x的值可能为？（）A.1B.2C.3D.无法确定15、在25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的pH为（）A.7B.10C.12D.1316、某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10⁻⁷mol/L，则此时溶液的c(OH⁻)为？（）A.2.0×10⁻⁷mol/LB.0.5×10⁻⁷mol/LC.1.0×10⁻¹⁴mol/LD.无法确定17、在一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，这是因为（）A.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠B.生成的碳酸氢钠质量比碳酸钠大C.溶液中碳酸钠的质量分数变小D.溶液中碳酸钠的物质的量浓度变小18、在一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，2min末达到平衡状态，生成0.8molD。下列说法正确的是（）A.x=2B.B的平衡浓度为0.8mol/LC.A的平均反应速率为0.3mol/(L·min)D.平衡时A与B的转化率相等19、在一定温度下，有下列物质的溶液：①0.1mol/L的盐酸②0.1mol/L的硫酸③0.1mol/L的醋酸④0.1mol/L的氨水⑤0.1mol/L的氢氧化钠溶液，其pH由小到大的顺序是？（）A.②<①<③<④<⑤B.②<①<③<⑤<④C.②<①<⑤<③<④D.③<①<②<⑤<④20、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C的分解速率相等B.A、B、C的浓度相等C.A、B、C的分子数之比为1:3:2D.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB21、在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO₂，发生反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，达到平衡后，再向容器中通入一定量的NO₂，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO₂的体积分数？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定22、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（）A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ23、在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H⁺)=10⁻¹³mol/L，下列有关该溶液的叙述正确的是（）A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的pH可能为1或13D.该溶液的pH一定为1324、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，不能实现该反应的原电池是（）A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液25、在一定条件下，反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡，若保持温度和容器体积不变，再充入一定量的O2，此时平衡（）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26、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入3molPCl₃和4molCl₂，使之发生反应：PCl₃(g)+Cl₂(g)⇌PCl₅(g)，反应达到平衡时，容器内压强为开始时的1.2倍，则平衡时混合气体中PCl₅的体积分数为？（）A.20%B.30%C.40%D.50%27、在一定温度下，有反应：H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)，将1molH₂和1molI₂充入一密闭容器中，充分反应后，生成HI的物质的量？（）A.等于2molB.小于2molC.大于2molD.无法确定28、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度相等D.A、B、C的分子数之比为1:3:229、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30、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1.0×10⁻¹²mol/L，则该溶液的pH可能为？（）A.2B.7C.12D.以上都有可能二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析化学实验中离心分离的操作要点及应用场景。2、（本题5分）从电子结构角度论述过渡金属元素的催化性能。3、（本题5分）以某一具体的化学实验数据异常为例，论述原因排查和解决方法。4、（本题5分）论述无机化学中配合物的稳定常数的测定方法。5、（本题5分）论述绿色化学的理念和实现途径。三、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）组织实验探究铜与浓硝酸反应的绿色化实验方案。准备铜片、浓硝酸、氢氧化钠溶液等，设计减少污染的实验装置和操作。2、（本题5分）设计实验研究原电池的构成条件及工作原理。准备锌片、铜片、导线、电流表、稀硫酸等，组成不同的装置观察电流的产生情况。3、（本题5分）策划实验探究不同表面处理方法对金属材料耐腐蚀性的改善效果。对相同的金属材料进行不同的表面处理，如镀膜、钝化等，然后将其置于腐蚀性介质中，定期观察金属的腐蚀程度，比较各种表面处理方法的防护性能。4、（本题5分）设计实验测定某水样中重金属离子（如镍离子、铬离子、汞离子）的形态和生物有效性。采用化学分离法和生物检测法（如藻类生长抑制实验、微生物毒性实验），分析重金属离子的形态分布和对生物的毒性作用，探讨水体重金属污染的生态风险和治理策略。5、（本题5分）设计实验研究配合物的形成和性质。选择一种金属离子和配体，合成相应的配合物，通过实验测定配合物的稳定性、