工程化學基礎參考答案?一、選擇題

1.下列物質中，屬于強電解質的是（）A.醋酸B.氨水C.硫酸鋇D.水

答案：C

解析：強電解質是在水溶液中或熔融狀態下能完全電離的電解質。硫酸鋇雖然難溶于水，但溶解的部分能完全電離，所以是強電解質；醋酸、氨水是弱電解質，水是極弱的電解質。

2.下列關于化學反應速率的說法中，正確的是（）A.化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示B.化學反應速率為0.8mol/(L·s)是指1s時某物質的濃度為0.8mol/LC.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯D.增大反應物的量，化學反應速率一定增大

答案：A

解析：化學反應速率的定義就是單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加，A正確；化學反應速率為0.8mol/(L·s)是指單位時間內濃度的變化量，不是某一時刻的濃度，B錯誤；有些反應速率快但現象不明顯，如酸堿中和反應，C錯誤；若反應物為固體或純液體，增大其用量，反應速率不變，D錯誤。

3.已知反應A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g)，在不同情況下測得反應速率，其中反應速率最快的是（）A.v(A)=0.15mol/(L·min)B.v(B)=0.6mol/(L·min)C.v(C)=0.4mol/(L·min)D.v(D)=0.45mol/(L·min)

答案：D

解析：將各物質的反應速率轉化為同一物質（如A）的反應速率來比較。根據反應速率之比等于化學計量數之比，B選項中v(A)=v(B)/3=0.2mol/(L·min)；C選項中v(A)=v(C)/2=0.2mol/(L·min)；D選項中v(A)=v(D)/2=0.225mol/(L·min)，所以D選項反應速率最快。

4.下列關于化學平衡的說法中，正確的是（）A.當一個可逆反應達到平衡時，正、逆反應速率都為零B.化學平衡是一種動態平衡C.對于一個可逆反應，當升高溫度時，化學平衡一定向正反應方向移動D.化學平衡時，各物質的濃度一定相等

答案：B

解析：化學平衡是動態平衡，正、逆反應速率相等但不為零，A錯誤，B正確；升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，C錯誤；平衡時各物質濃度保持不變，但不一定相等，D錯誤。

5.反應2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)達到平衡后，再向反應容器中充入含氧的同位素1?O的氧氣，經過一段時間后，1?O原子存在于（）A.O?B.SO?C.SO?D.O?、SO?和SO?

答案：D

解析：該反應是可逆反應，充入含氧的同位素1?O的氧氣后，1?O?會與SO?反應生成含1?O的SO?，同時含1?O的SO?也會分解生成含1?O的O?和SO?，所以1?O原子存在于O?、SO?和SO?中。

6.對于反應2NO?(g)?N?O?(g)，在一定條件下達到平衡，在溫度不變時，欲使c(NO?)/c(N?O?)的比值增大，應采取的措施是（）A.體積不變，增加NO?的物質的量B.體積不變，增加N?O?的物質的量C.使體積增大到原來的2倍D.充入N?，保持壓強不變

答案：C、D

解析：A選項增加NO?的物質的量，相當于增大壓強，平衡正向移動，c(NO?)/c(N?O?)比值減??；B選項增加N?O?的物質的量，平衡逆向移動，但新平衡時c(NO?)/c(N?O?)比值仍比原平衡??；C選項體積增大到原來的2倍，壓強減小，平衡逆向移動，c(NO?)/c(N?O?)比值增大；D選項充入N?保持壓強不變，體積增大，平衡逆向移動，c(NO?)/c(N?O?)比值增大。

7.下列關于化學反應熱的說法中，正確的是（）A.化學反應過程中都伴隨著能量變化，能量變化都表現為熱量變化B.需要加熱才能發生的反應一定是吸熱反應C.放熱反應在常溫下一定很容易發生D.化學反應的熱效應數值與參加反應的物質的多少有關

答案：D

解析：化學反應過程中的能量變化不一定都表現為熱量變化，還可能有光能、電能等，A錯誤；需要加熱才能發生的反應不一定是吸熱反應，如鋁熱反應，B錯誤；放熱反應在常溫下不一定容易發生，如碳的燃燒，C錯誤；化學反應的熱效應數值與參加反應的物質的量成正比，與參加反應的物質的多少有關，D正確。

8.已知H?(g)+Cl?(g)=2HCl(g)ΔH=184.6kJ/mol，則反應HCl(g)=1/2H?(g)+1/2Cl?(g)的ΔH為（）A.+184.6kJ/molB.92.3kJ/molC.+92.3kJ/molD.369.2kJ/mol

答案：C

解析：正反應與逆反應的反應熱數值相等，符號相反。已知H?(g)+Cl?(g)=2HCl(g)ΔH=184.6kJ/mol，則HCl(g)=1/2H?(g)+1/2Cl?(g)的ΔH=+92.3kJ/mol。

9.下列關于原電池的說法中，正確的是（）A.原電池是將電能轉化為化學能的裝置B.在原電池中，電子流出的一極是負極，發生氧化反應C.原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成D.原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動

答案：B

解析：原電池是將化學能轉化為電能的裝置，A錯誤；原電池中電子流出的一極是負極，發生氧化反應，B正確；原電池的兩極可以是金屬與能導電的非金屬等，不一定是兩種金屬，C錯誤；原電池工作時，溶液中的陽離子向正極移動，D錯誤。

10.某原電池的總反應方程式為：2Fe3?+Fe=3Fe2?，不能實現該反應的原電池是（）A.正極為Cu，負極為Fe，電解質溶液為FeCl?溶液B.正極為C，負極為Fe，電解質溶液為Fe(NO?)?溶液C.正極為Fe，負極為Zn，電解質溶液為Fe?(SO?)?溶液D.正極為Ag，負極為Fe，電解質溶液為CuSO?溶液

答案：C、D

解析：根據總反應2Fe3?+Fe=3Fe2?，可知Fe作負極，比Fe不活潑的金屬或能導電的非金屬作正極，電解質溶液為含Fe3?的溶液。C選項中負極為Zn，不符合；D選項中電解質溶液為CuSO?溶液，不符合。

二、填空題

1.寫出下列物質在水溶液中的電離方程式：（1）H?SO?：____________________（2）Ba(OH)?：____________________（3）Na?CO?：____________________（4）NH?Cl：____________________

答案：（1）H?SO?=2H?+SO?2?（2）Ba(OH)?=Ba2?+2OH?（3）Na?CO?=2Na?+CO?2?（4）NH?Cl=NH??+Cl?

2.已知反應2NO(g)+2CO(g)?N?(g)+2CO?(g)在298K時，ΔH=746.8kJ/mol，ΔS=197.5J/(mol·K)，則該反應在298K時能否自發進行？______（填"能"或"不能"）。當溫度高于______K時，該反應不能自發進行。

答案：能；3781

解析：根據ΔG=ΔHTΔS，298K時，ΔG=746.8kJ/mol298K×(0.1975kJ/(mol·K))＜0，所以能自發進行。當ΔG≥0時反應不能自發進行，即746.8kJ/molT×(0.1975kJ/(mol·K))≥0，解得T≥3781K。

3.在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中，發生反應3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)，2min末反應達到平衡狀態，生成了0.8molD，則用B表示的反應速率為______，A的轉化率為______。

答案：0.1mol/(L·min)；60%

解析：根據反應速率之比等于化學計量數之比，v(D)=0.8mol÷2L÷2min=0.2mol/(L·min)，則v(B)=v(D)/2=0.1mol/(L·min)。消耗的A的物質的量為0.8mol÷2×3=1.2mol，A的轉化率為1.2mol÷2mol×100%=60%。

4.已知鋅與稀硫酸反應為放熱反應，某學生為了探究其反應過程中的速率變化，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下：

|時間/min|1|2|3|4|5||::|::|::|::|::|::||氫氣體積/mL|30|120|280|350|370|

（1）反應速率最大的時間段（即0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min）為______，原因是______。（2）反應速率最小的時間段為______，原因是______。

答案：（1）2～3min；該反應是放熱反應，2～3min時溶液溫度較高，且此時反應物濃度較大，所以反應速率最大。（2）4～5min；隨著反應進行，反應物濃度逐漸減小，所以反應速率最小。

5.鋼鐵在潮濕的空氣中容易發生電化學腐蝕，寫出鋼鐵發生吸氧腐蝕的電極反應式：負極：____________________正極：____________________

答案：負極：Fe2e?=Fe2?正極：O?+2H?O+4e?=4OH?

三、簡答題

1.簡述影響化學反應速率的因素有哪些，并舉例說明。

答案：影響化學反應速率的因素主要有以下幾個方面：（1）濃度：增大反應物濃度，反應速率加快。例如，碳在氧氣中燃燒，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈。（2）溫度：升高溫度，反應速率加快。如加熱會使食物變質更快。（3）壓強：對于有氣體參加的反應，增大壓強，反應速率加快。例如，合成氨反應，增大壓強有利于提高反應速率。（4）催化劑：催化劑能降低反應的活化能，加快反應速率。如工業上合成氨使用鐵觸媒作催化劑。（5）反應物的表面積：增大反應物的表面積，反應速率加快。如粉末狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀碳酸鈣反應快。

2.簡述化學平衡移動的原理，并說明影響化學平衡移動的因素有哪些。

答案：化學平衡移動原理（勒夏特列原理）：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。

影響化學平衡移動的因素有：（1）濃度：增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應方向移動。（2）壓強：對于有氣體參加的反應，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。若反應前后氣體體積不變，則壓強改變平衡不移動。（3）溫度：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度，平衡向放熱反應方向移動。

3.簡述原電池的工作原理，并說明原電池的構成條件。

答案：原電池的工作原理：原電池是將化學能轉化為電能的裝置。在原電池中，負極發生氧化反應，失去電子，電子通過導線流向正極；正極發生還原反應，溶液中的陽離子在正極得到電子。這樣，電子定向移動形成電流，從而實現了化學能向電能的轉化。

原電池的構成條件：（1）有兩個活潑性不同的電極（可以是金屬與金屬、金屬與能導電的非金屬等）。（2）電解質溶液。（3）形成閉合回路。（4）能自發進行的氧化還原反應。

四、計算題

1.在一定溫度下，將1molN?和3molH?充入一密閉容器中，發生反應N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)，達到平衡時，測得NH?的物質的量為0.6mol。求：（1）平衡時N?、H?的物質的量分別是多少？（2）該溫度下反應的平衡常數K是多少？

答案：（1）設平衡時消耗N?的物質的量為xmol。N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)起始量（mol）130變化量（mol）x3x2x平衡量（mol）1x33x2x

已知2x=0.6mol，解得x=0.3mol。所以平衡時N?的物質的量為10.3=0.7mol，H?的物質的量為33×0.3=2.1mol。

（2）平衡時各物質的濃度：c(N?)=0.7mol÷V，c(H?)=2.1mol÷V，c(NH?)=0.6mol÷V（V為容器體積）。平衡常數K=c2(NH?)/[c(N?)×c3(H?)]=(0.6mol÷V)2÷[(0.7mol÷V)×(2.1mol÷V)3]。由于容器體積V在計算過程中可約去，所以K=0.62÷(0.7×2.13)≈0.04。

2.已知反應2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)在1000K時的平衡常數K=3.5。在該溫度下，向一密閉容器中通入2.0molSO?、1.0molO?和2.0molSO?，求反應達到平衡時SO