中国石油大学(北京)2021—2022学年第1学期《大学化学(I)》期中考试试卷

中国石油大学（北京）2021—2022学年第1学期
《大学化学（I ）》期中考试试卷
一、 判断正误（共6分，每题0.5分
判断下列下列表述是否正确，你认为正确，在括号内填“√”，不正确，在括号内填“×”。

1. 孤立系统中的任何变化都有W=0，Q=0，ΔU=0，△S ≥0（）
2. 电对MnO 4-/Mn 2+和Cr 2O 72-/Cr 3+的电极电势随着溶液pH 减小而增大。

（）
3. 某反应的r m G ∆代数值越小，反应自发性越大，反应也越快。

（）
4. 弱酸或弱碱的浓度越小，其解离度也越小，酸性或碱性越弱。

（）
5. CaCO 3和CaF 2的sp K ϑ相近，所以，两者在水中的溶解度（mol ·L -1）也相近。

（）
6. NaOH 溶液分别中和等体积的pH 相同的HCl 溶液和HAc 溶液，消耗的n (NaOH)相同。

（）
7. 对于吸热反应，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，所以，平衡向正反应方向
移动。

（）
8. 活化能大的反应其反应速率很低，且达到平衡时其标准平衡常数K ϑ
值也一定很小。

（） 9. 系统由状态1经等温等压过程变化到状态2，非体积功W ’>0，则W ’>ΔG 且ΔG<0。

（） 10. 由于a a (HAc)(HCN)K K ϑϑ>，故相同浓度的NaAc 溶液的pH 比NaCN 溶液的pH 大。

（） 11. 已知某电池反应为211
A+
22
B A B ++→+，而当反应式改为22A+2B A B ++→+时，则反应的E ϑ
不变，r m G ϑ∆改变。

（）
12. 反应Fe 3O 4(s)+4H 2(g)→3Fe(s)+4H 2O(g)的平衡常数表达式为4
24
2[()/][()/]
p H O p K p H p ϑϑ
ϑ=。

（） 二、 填空题（25分，每空1分）
1．U 、S 、H 、G 都是 函数，其改变量只取决于系统的 与 ，而与变化的 无关。

2. 下列物质中，按凝固点由高到低的顺序排列（用字母表示） 。

A ．1 mol ·L -1 KCl 水溶液 B. 纯水 C. 0.1 mol ·L -1 蔗糖水溶液
3．在一固定体积的容器中放置一定量的NH 4Cl ，发生反应NH 4Cl(s)→NH 3(g)+HCl(g)。

r m H ϑ∆ =177 kJ · mol -1, 360 o C 达平衡时测得p (NH 3)=1.50 kPa ，则该反应在360 o C 时的K
ϑ =。

当温度不变时，向容器中充入一定量的氮气，K ϑ
，平衡向 移动；升高温度，
K ϑ ，平衡向 移动。

4．已知NH 3的b K ϑ为1.76×10-5， NH 4+的a K ϑ为 。

5．在一定条件下，以下反应均可以向右进行： 2-2++3+3+272Cr O +6Fe +14H 2Cr +6Fe +7H O →
3+2+2+4+2Fe +Sn 2Fe +Sn →
上述物质中最强的氧化剂为 ，最强的还原剂为 。

6. 已知298.15K 时，H 2CO 3水溶液的1a K ϑ=4.30×10-7，2a K ϑ=5.61×10-11，若以NaHCO 3 作为酸来配缓冲溶液，可配缓冲溶液的pH 约为 ，若为NaHCO 3作为碱来配缓冲溶液，可配缓冲溶液的pH 约为 。

7．在一定温度的标准状态下，2(CO ,g)=f m c m H H ϑϑ∆∆（ ）。

2(H O,l)=f m c m H H ϑϑ∆∆（ ）。

8.
已知反应H 2(g)+Hg 22+(aq)→2H +(aq)+2Hg(l)，
E ϑ
=0.797
V ，
则
22[/()]E Hg Hg l ϑ+= 。

9．根据酸碱质子理论，下列物质中 是酸， 是碱， 是两性物质。

NH 4+，PO 43-， HSO 3-， HS -， CN -， H 3PO 4， H 2PO 4-， H 2O
10．若将氧化还原反应2Cu 2+(aq)+4I -→2CuI(s)+I 2(s)设计成原电池，其正极反应为 ，原电池符号为 。

11．某溶液中含有0.01 mol ·L -1 KBr, 0.01 mol ·L -1 KCl 和0.01 mol ·L -1 K 2CrO 4，把0.01 mol ·L -1 AgNO 3溶液逐滴加入时，最先产生沉淀的是 ，最后产生沉淀的是 。

（已知：12
24() 1.110
sp K Ag CrO ϑ
-=⨯；10
() 1.810
sp K AgCl ϑ-=⨯；13
() 5.310
sp K AgBr ϑ-=⨯）
三、 选择题（24分，每题1.5分）
1．化学反应中，加入催化剂的作用是 。

A ． 促使反应正向进行 B. 增加反应活化能 C. 改变反应途径，降低活化能 D. 增加反应平衡常数
2．400 o C 时，反应2233H (g)N (g)2NH (g)+→的K ϑ
(673)=1.66×10-4。

则同温度下，
22331
H (g)N (g)NH (g)22
+→的r m G ϑ∆为 。

A ．－10.57 kJ·mol -1 B. 10.57 kJ·mol -1 C. －24.35 kJ·mol -1 D. 24.35 kJ·mol -1
3. 某反应，反应物反应掉7/8所需时间恰是反应掉3/4所需时间的1.5倍，则该反应级数是 。

A ． 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应
D. 不确定
4. 若用HAc 和NaAc 溶液配制pH=
5.0的缓冲溶液，则二者浓度之比为 。

(已知
-5a (HAc)=1.810K ϑ⨯)
A ．1:1.8 B. 3.2:36 C. 1.8:1 D. 8:9
5. 温度T ，压力p 时理想气体反应： （1）2222H O(g)=2H (g)+O (g) 1K ϑ
（2）221
CO (g)=CO(g)+
O (g)2
2K ϑ 则反应(3) 222CO(g)+H O(g)=CO (g)+H (g)的3K ϑ应为 。

A ．312/K K K ϑϑϑ= B. 312K K K ϑϑϑ=-
C. 312K K K ϑϑϑ=⨯
D. 32K K ϑ
ϑ=
6．某实验要求控制溶液的pH≈9，需配制的缓冲溶液 。

A ． HCOOH/HCOONa 溶液[a K ϑ（HCOOH ）= 1.77×10-4]
B ． NH 3·H 2O/NH 4Cl 溶液 [b K ϑ（NH 3·H 2O ）= 1.80×10-5]
C ． HAc/NaAc 溶液 [a K ϑ（HAc ）= 1.76×10-5]
D ． NaH 2PO 4/Na 2HPO 4溶液[a2K ϑ（H 3PO 4）= 6.2×10-8]
7. 将NH 4Cl 固体置于抽空密闭容器中加热使其分解：43NH Cl(s)=NH (g)+HCl(g)，达平衡时系统的总压力为100 kPa ，则该温度下反应的标准平衡常数为 。

A ．0.5 B. 0.025
C. 0.05
D. 0.25
8．AgCl 在下列物质中溶解度最小的是 。

A ．纯水 B. 0.1 mol ·L -1 AgNO 3溶液
C ．0.2 mol ·L -1 AgNO 3溶液 D. 0.1 mol ·L -1 NaCl 溶液
9．在Ag 2CrO 4中加入NaCl 溶液，沉淀转化反应的标准平衡常数为 。

（已知：
1224() 1.110sp K Ag CrO ϑ-=⨯；10() 1.810sp K AgCl ϑ-=⨯）
A ．3.4×107 B. 6.1×10-3 C. 2.9×10-8 D. 1.6×102
10. 298 K 时，如下两个电池：
（1）Cu （s ） ︱Cu +（a 1） ‖ Cu +（a 1）, Cu 2+（a 2）︱Pt （2）Cu （s ） ︱Cu 2+（a 2） ‖ Cu +（a 1）, Cu 2+（a 2）︱Pt
的电池反应都可以写成
Cu （s ）+ Cu 2+（a 2） =2 Cu +（a 1）
则两个电池的E ϑ
和r m G ϑ∆ 之间的关系为 。

A ．E ϑ和r m G ϑ∆都相同 B. E ϑ
和r m G ϑ∆都不相同
C. E ϑ
相同，r m G ϑ∆不同 D. r m G ϑ∆相同，E ϑ
不同
11．浓度为0.10 mol ·L -1 的二元弱酸溶液H 2A 溶液中A 2-的浓度为 。

（已知
-8a12(H A)=8.910K ϑ⨯，-19a22(H A)=7.110K ϑ⨯）
A ． 8.9×10-8 mol ·L -1 B. 7.1×10-19 mol ·L -1 C. 3.5×10-19 mol ·L -1 D. 8.4×10-10 mol ·L -1
12. 理想气体与温度为T 的大热源接触做等温膨胀，吸热Q ，所做的功是变到相同终态的最大
功的20%，则系统的熵变为 。

A ．
Q T
B. 0
C. 5Q T
D. Q T -
13．将下列反应中的有关离子浓度增加1倍，使相应的E 减少的是 。

A ．Cu 2++2e -→Cu B. Zn-2e -→Zn 2+
C. Cl 2+2e -→2Cl -
D. Sn 4++2e -→Sn 2+
14．下列混合溶液中属于缓冲溶液的是 。

A ．50 mL 0.2 mol ·L -1 HAc 与50 mL 0.1 mol ·L -1 NaOH B. 50 mL 0.1 mol ·L -1 HAc 与50 mL 0.1 mol ·L -1 NaOH
C. 50 mL 0.1 mol ·L -1 HAc 与50 mL 0.2 mol ·L -1 NaOH
D. 50 mL 0.2 mol ·L -1 HCl 与50 mL 0.1 mol ·L -1 NH 3·H 2O
15. 已知反应21
()()()2
CuO s Cu s O g =+的 Δr S m θ（T ）> 0，则该反应的Δr G m θ（T ）将随着温度的升高而 。

A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法判断
16．某反应298K 时，r G ϑ∆=130 kJ · mol -1, r H ϑ∆=150 kJ · mol -1。

下列说法错误的
是 。

A ．可以求得298K 时反应的 r S ϑ∆
B ．可以求得298K 时反应的平衡常数
C ．可以求得反应的活化能
D ．可以近似求得反应达到平衡时的温度
四、 简答题（15分，每题3分）
1． Ag 2O 遇热分解：2Ag 2O(s) →4Ag(s)+O 2(g)，已知在298 K 时，Ag 2O 的f m H ϑ∆=－31.1
kJ · mol -1, f m G ϑ∆=－11.2 kJ · mol -1 ，试求在298K 时，p (O 2)的压力是多少？Ag 2O 的最低分解温度是多少？
2． 某溶液中含有Pb 2+和Ba 2+，其浓度分别为0.01 mol ·L -1和0.10 mol ·L -1。

若向此溶液中逐
滴加入K 2CrO 4溶液，问：哪种金属离子先沉淀？此两种离子能否完全分离？已知
-14sp 4(PbCrO )=1.7710K ϑ⨯，-10sp 4(BaCrO )=1.210K ϑ⨯
3． 已知NH 3(g)，NO(g)和H 2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-46.11, 90.25和-241.82 kJ · mol -1 。

计算在298.15 K 时，5 mol NH 3(g) 氧化为NO(g) 和H 2O(g) 的反应热效应。

4． 在25 o C 时，AgBr 的溶度积为5.35×10-13，在纯水中AgBr 的溶解度是多少？在0.10
mol · L -1 的NaBr 溶液中的AgBr 的溶解度是多少？
5． 根据实验测定，在一定温度范围内，2NO(g)+Cl2(g)→2NOCl(g)为基元反应。

（1）写出该反
应的速率方程式；（2）其他条件不变，将反应容器的体积增大到原来的2倍，反应速率将如何变化？（3）体积不变，将NO 的浓度增大到原来的3倍，反应速率将如何变化？
五、计算题（30分）
1．8 mol 某理想气体由始态（400 K ， 0.20 MPa ）分别经下列三个过程变到指定的终态，分别
计算各过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 和ΔG 。

过程为（1）等温可逆膨胀到0.10 MPa ；（2）自由膨胀到0.10 MPa ；（3）等温下对抗恒外压0.10 MPa 膨胀到0.10 Mpa 。

2．（1）某溶液中氨和氯化铵的摩尔浓度均为0.2 mol ·L -1 。

计算该溶液中OH- 的浓度，溶液
的pH 以及NH 3·H 2O 的解离度（2）若在上述溶液中MnSO 4固体，使其浓度达到0.01 mol ·L -1，忽略体积的变化，是否有Mn(OH)2沉淀生成？（已知：532() 1.7710b K NH H O ϑ-•=⨯；
132(()) 2.110sp K Mn OH ϑ-=⨯）
3．从NH 3（g ）制备HNO 3的一种工业方法，是将NH 3（g ）与空气的混合物通过高温下的金属
Pt 催化剂，主要反应为：4 NH 3（g ）+5O 2（g ）= 4NO （g ）+ 6H 2O （g ）。

试计算：298 K 时反应的K θ
和r m S θ
∆；
所需热力学数据如下：
4. 已知某原电池的正极是氢电极（p (H 2)=100.0 kPa ），负极的电极电势是恒定的。

当氢电极中pH=4.008时，该电池的电动势为0.412 V ；
5. 如果氢电极中所用的溶液改为意未知c (H +)的缓冲溶液，又重新测得原电池的电动势为0.427 V 。

（1）计算该缓冲溶液的H +浓度和pH ；（2）若缓冲溶液中c (HA)=c (A -)=1.0 mol ·L -1，求该弱酸HA 的解离常数。