河南师范大学《物理化学（Ⅰ）》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《物理化学（Ⅰ）》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20个小题，每小题2分，共40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、已知反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，ΔH<0。现有甲、乙两个容积相同的恒容密闭容器，在500℃和有催化剂存在下，向甲中充入2molSO₂和1molO₂，向乙中充入2molSO₃，均达到平衡。下列说法不正确的是（）A.平衡时，甲、乙两容器中SO₂的浓度相等B.平衡时，甲、乙两容器中SO₃的体积分数相等C.平衡时，甲、乙两容器中反应的平衡常数相等D.向乙容器中再充入一定量的SO₃，达到新平衡时，SO₃的浓度增大2、已知反应：X(g)+2Y(g)⇌3Z(g)ΔH<0。在一定条件下，向容积为2L的密闭容器中加入2molX和4molY，2min末达到平衡状态，此时Z的浓度为0.6mol/L。下列说法正确的是？（）A.2min内，用Y表示的平均反应速率为0.3mol/(L·min)B.达到平衡时，X的转化率为60%C.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D.升高温度，平衡向正反应方向移动3、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.单位时间生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:24、在一定温度下，将等物质的量的气体A和气体B充入一密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则此时A的转化率为？（）A.40%B.50%C.60%D.70%5、在一定温度下，有可逆反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为2mol、4mol、4mol。保持温度不变，若再向容器中加入A、B、C各1mol，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6、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7、在0.1mol/L的CH₃COOH溶液中，存在电离平衡：CH₃COOH⇌CH₃COO⁻+H⁺。下列措施能使电离平衡向右移动且c(H⁺)增大的是（）A.加水B.升温C.加CH₃COONa固体D.加NaOH固体8、对于反应3Fe(s)+4H₂O(g)⇌Fe₃O₄(s)+4H₂(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是？（）A.增加铁的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入氮气使体系压强增大D.保持压强不变，充入氮气使容器体积增大9、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10、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有晶体析出，该晶体是（）A.碳酸钠B.碳酸氢钠C.碳酸钠和碳酸氢钠D.无法确定11、在一定温度下，将2molA气体和3molB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12、在25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH（）A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定13、已知反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是？（）A.v(A)=0.6mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s)C.v(C)=0.5mol/(L·s)D.v(D)=0.8mol/(L·s)14、对于反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)，在一定条件下达到平衡。若降低温度，平衡向（）A.正反应方向移动B.逆反应方向移动C.不移动D.无法判断15、对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.混合气体的颜色不再变化B.容器内压强不再变化C.单位时间内生成2nmolNO₂，同时生成nmolN₂O₄D.以上都是16、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17、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3nmolB18、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolBB.容器内压强不随时间变化C.单位时间内消耗nmolB，同时生成2nmolCD.A、B、C的浓度之比为2:1:219、已知反应2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)，在一定温度下，某密闭容器中投入一定量的NO、CO进行反应，达到平衡时，下列说法正确的是（）A.平衡常数K不变，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率增大B.平衡常数K不变，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率减小C.平衡常数K增大，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率增大D.平衡常数K增大，增大压强，平衡正向移动，NO的转化率减小20、在0.1mol/L的Na₂CO₃溶液中，下列离子浓度关系正确的是（）A.c(Na⁺)=2c(CO₃²⁻)B.c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HCO₃⁻)+2c(H₂CO₃)C.c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH⁻)+c(CO₃²⁻)D.c(Na⁺)>c(CO₃²⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计实验测定某一高分子化合物的分子量分布。描述实验中所使用的仪器（如凝胶渗透色谱仪）、样品的制备、实验操作过程和数据处理方法，分析分子量分布对高分子材料性能的影响。2、（本题5分）开展实验研究不同温度和压力条件下，二氧化碳气体在水中的溶解能力。通过改变温度和压力，测量溶解的二氧化碳量，分析温度和压力对气体溶解性的影响规律，以及在碳酸饮料制作和环境科学中的应用。3、（本题5分）开展实验研究酸碱指示剂的变色范围。选择几种常见的酸碱指示剂，配制一系列不同pH值的溶液，观察指示剂在这些溶液中的颜色变化，确定其变色范围，解释指示剂变色的化学原理，并讨论如何根据实验需求选择合适的酸碱指示剂。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）已知298K时，PbS的溶度积常数Ksp=9.0×10⁻²⁹，计算该温度下PbS在水中的溶解度（以mol/L为单位）。2、（本题5分）以某一具体的化学反应为例，论述压力对化学平衡和反应速率的影响。3、（本题5分）有一原电池，其电池反应为Sn+2Fe³⁺=Sn²⁺+2Fe²⁺，若锡电极和铁电极的标准电极电势分别为-0.14V和0.77V，计算该原电池在