大连汽车职业技术学院《物理化学E》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《物理化学E》2023-2024学年第二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1分，共20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、对于可逆反应：M+N⇌Q达到平衡时，下列说法正确的是？（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应混合物中各成分的百分含量不再变化D.反应已经停止2、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，能实现该反应的原电池是？（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO₄溶液3、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)4、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5、已知在25℃时，醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别为：醋酸Ka=1.75×10⁻⁵，碳酸Ka₁=4.3×10⁻⁷，Ka₂=5.6×10⁻¹¹，硼酸Ka=5.8×10⁻¹⁰。下列说法正确的是？（）A.等浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液，前者的碱性更强B.等浓度的碳酸溶液和硼酸溶液，酸性前者更强C.相同条件下，将等物质的量的硼酸和醋酸分别加水稀释至原体积的10倍，硼酸溶液的pH变化更大D.向0.1mol/L的醋酸溶液中滴加碳酸钠溶液，能观察到立即有气泡产生6、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0.2molZ7、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8、在标准状况下，11.2L某气体的质量为14g，该气体的摩尔质量为（）A.14g/molB.28g/molC.56g/molD.71g/mol9、在25℃时，某溶液中c(H⁺)=1×10⁻⁴mol/L，则该溶液的pH为（）A.4B.5C.6D.710、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零11、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹²mol/L，则该溶液的pH可能为？（）A.2B.7C.12D.以上都有可能12、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%13、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约为（）A.7B.3.3C.10.7D.11.714、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15、在恒温恒容条件下，对于反应：2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是？（）A.容器内压强不再变化B.混合气体的颜色不再变化C.v(HI)=2v(H2)D.容器内气体的密度不再变化16、在一定温度下，可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)达到平衡。若保持温度和体积不变，再充入一定量的NO₂，新平衡时，NO₂的转化率（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定17、在一定温度下，某密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别是3mol、9mol、4mol。保持温度和容积不变，再向容器中充入1molN₂和3molH₂，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18、在25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.小于7C.大于7D.无法确定19、在恒温恒容条件下，能使A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应速率增大的措施是（）A.减小C的浓度B.增大B的浓度C.减小压强D.降低温度20、对于反应4A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内消耗4nmolA，同时生成2nmolCB.容器内压强不再变化C.容器内气体密度不再变化D.B的物质的量浓度不再变化二、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）构建实验来探究不同金属氧化物对过氧化氢分解反应的催化效果。说明选择的金属氧化物种类、实验对比条件、反应产生氧气的收集和测量方法，分析哪种金属氧化物具有更优的催化性能及原因。2、（本题5分）设计一个实验，探究不同浓度的盐酸对金属锌反应速率的影响。要求测量反应产生氢气的体积，并记录不同浓度盐酸下反应所需的时间，分析浓度与反应速率之间的关系。3、（本题5分）进行实验探究物质的显色反应的灵敏度和选择性。选择几种具有显色反应的物质，如铁离子与硫氰酸钾的显色反应、铜离子与氨水的显色反应等，研究显色条件、颜色变化和灵敏度，分析显色反应的原理和应用，如在微量物质检测中的作用，同时考虑如何提高显色反应的选择性和灵敏度。4、（本题5分）进行实验探究物质的分离和提纯的综合应用案例。提供一种含有多种杂质的复杂混合物，如含有金属离子、有机物和无机盐的混合物，要求综合运用多种分离提纯方法，如萃取、蒸馏、重结晶等，设计合理的实验方案，详细描述实验操作步骤、各方法的先后顺序和注意事项，最终得到纯净的物质，并分析实验过程中的关键环节和可能出现的问题及解决方法。5、（本题5分）设计实验探究在不同温度下，硝酸钾在水中的溶解度变化和结晶过程。准备硝酸钾、水、加热和冷却装置、分析天平等，测量不同温度下的溶解量，观察结晶现象，分析温度对溶解度的影响。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一浓度为0.05mol/L的一元弱酸HB，其pH=4，计算该弱酸的电离常数Ka以及电离度。2、（本题5分）在25℃时，将0.4mol/L的氨水和0.4mol/L的盐酸等体积混合，计算混合溶液的pH值（氨水的电离常数Kb=1.8×10⁻⁵）。3、（本题5分）在25℃时，将0.5mol/L的氯化铵溶液和0.5mol/L的氨水等体积混合，计算混合溶液的pH值（氨水的电离常数Kb=1.8×10⁻⁵，氯化铵的水解常数Kh=5.6×10⁻¹⁰）。4、（本题5分）在2L密闭容器中进行反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)，起始时A、B的浓度分别为1mol/L和3mol/L，5s后B的浓度变为2mol/L，计算5s内A