中南民族大学《物理化学实验》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《物理化学实验》2021-2022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，可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成nmolX，同时生成3nmolYB.X、Y、Z的浓度不再变化C.X、Y、Z的分子数之比为1:3:2D.容器内压强保持不变2、对于反应A+2B⇌2C，若初始时A、B的浓度分别为1mol/L和2mol/L，经过2秒后，A的浓度变为0.8mol/L，则用A表示的反应速率为？（）A.0.1mol/(L·s)B.0.2mol/(L·s)C.0.3mol/(L·s)D.0.4mol/(L·s)3、在密闭容器中进行如下反应：X₂(g)+Y₂(g)⇌2Z(g)，已知X₂、Y₂、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是？（）A.c(Z)=0.4mol/LB.c(X₂)=0.2mol/LC.c(Y₂)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L4、在一定温度下，有反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，若起始时c(A)=1mol/L，c(B)=3mol/L，c(C)=0，经过10s后达到平衡，此时C的浓度为0.6mol/L，则10s内B的平均反应速率为？（）A.0.09mol/(L·s)B.0.12mol/(L·s)C.0.18mol/(L·s)D.0.24mol/(L·s)5、对于可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)，ΔH<0，下列图像中正确的是（）A.横坐标为时间，纵坐标为A的转化率，图像为一条上升的曲线B.横坐标为压强，纵坐标为B的体积分数，图像为一条上升的曲线C.横坐标为温度，纵坐标为C的浓度，图像为一条下降的曲线D.横坐标为A的浓度，纵坐标为正反应速率，图像为一条上升的曲线6、对于反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)，ΔH>0，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C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7、在2A+B⇌3C+4D反应中，若v(A)=0.5mol/(L·s)，v(B)=0.2mol/(L·s)，v(C)=0.4mol/(L·s)，v(D)=0.6mol/(L·s)，则该反应速率最快的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)8、在0.1mol/L的碳酸氢钠溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（）A.c(Na⁺)>c(HCO₃⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)B.c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HCO₃⁻)+c(OH⁻)+2c(CO₃²⁻)C.c(H₂CO₃)+c(H⁺)=c(CO₃²⁻)+c(OH⁻)D.c(Na⁺)=c(HCO₃⁻)+c(CO₃²⁻)+c(H₂CO₃)9、对于反应3A(g)+B(g)⇌2C(g)，在其他条件不变时，增大压强，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10、在25℃时，某一元弱酸HA的电离常数Ka=1×10^-6，则0.1mol/L的HA溶液中c(H⁺)约为（）A.1×10^-3mol/LB.1×10^-6mol/LC.1×10^-7mol/LD.1×10^-4mol/L11、已知：2H₂(g)+O₂(g)==2H₂O(l)ΔH=-571.6kJ/mol，下列叙述正确的是？（）A.2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子，放出热量571.6kJB.2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水，放出热量571.6kJC.2mol液态水分解为2mol氢气和1mol氧气，吸收热量571.6kJD.2mol氢气和1mol氧气的总能量低于2mol液态水的总能量12、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13、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14、在一定温度下，向氢氧化钙的饱和溶液中加入少量氧化钙，溶液中溶质的质量（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定15、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，在一容积可变的密闭容器中进行。若开始时充入2molA和1molB，达到平衡后，A的体积分数为a%。其他条件不变，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是？（）A.2molCB.2molA、1molB和1molHe（不参加反应）C.1molB和1molCD.2molA、3molB和3molC16、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17、在标准状况下，将22.4L氯化氢气体溶于635mL水中，所得盐酸的密度为1.18g/cm³。试求该盐酸的物质的量浓度为？（）A.11.8mol/LB.12.8mol/LC.13.8mol/LD.14.8mol/L18、将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：（）①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L·s)②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s)③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是？A.①③B.①④C.②③D.③④19、在25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合，混合后溶液的pH（）A.小于7B.大于7C.等于7D.无法确定20、在一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)，2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了1.8molA，并测得C的浓度为0.4mol/L。则下列说法中正确的是？（）A.x=2B.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0.15D.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21、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22、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.小于7C.大于7D.无法确定23、在一定条件下，可逆反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，充入氦气，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24、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25、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的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:226、在一定条件下，可逆反应2NO(g)+2CO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，再充入一定量的NO，达到新平衡时，NO的转化率（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定27、在实验室制取氯气的反应中，MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O，被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比为（）A.1:2B.1:4C.2:1D.2:428、在25℃时，将pH=11的氢氧化钠溶液与pH=3的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.3.7C.10.3D.无法确定29、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比为n(A):n(B):n(C)=1:3:2。保持温度不变，以1:3:2的物质的量之比再充入A、B、C，下列判断正确的是？（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡不发生移动C.C的体积分数增大D.C的体积分数减小30、已知反应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，平衡正向移动，平衡常数增大C.加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率D.当SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2:1:2时，反应达到平衡状态二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述物理化学中熵判据和吉布斯函数判据的联系与区别。2、（本题5分）论述化学中的拉曼光谱分析在物质结构表征中的应用。3、（本题5分）分析物理化学中界面张力与表面能的关系。4、（本题5分）分析物理化学中热力学第二定律的几种表述方式及其内在联系。5、（本题5分）论述无机化学中镧系元素的分离方法及进展。三、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）开展实验探究化学反应的动力学方程。选择一个合适的化学反应，通过实验测定不同时间反应物或生成物的浓度，绘制浓度-时间曲线，根据实验数据拟合出反应的动力学方程，分析反应级数和速率常数。2、（本题5分）设计实验研究葡萄糖的银镜反应条件。准备葡萄糖溶液和相关试剂，改变反应温度、溶液浓度、反应时间等条件，进行银镜反应实验，观察银镜的生成情况，分析实验结果得出最佳的反应条件，解释实验中溶液的配制和反应条件控制的原理，同时探讨葡萄糖银镜反应在化学分析中的应用。3、（本题5分）构思实验探究不同表面积的固体反应物对反应速率的影响。选取相同质量但表面积不同的固体反应物，参与特定的化学反应，观察反应现象和产物生成速率，分析固体表面积与反应速率的关系。4、（本题5分）开展实验探究热分析技术在材料热性能研究中的联合应用。选择一种材料，同时使用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）和热机械分析（TMA）等热分析技术，综合分析材料在加热过程中的质量变化、热效应和尺寸变化，讨论多种热分析技术联合应