2025年上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)試驗班（化學(xué)）化學(xué)工程與能源考試試題及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______1.選擇題（每題2分，共30分）（1）在一定溫度下，下列反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)K值最小的是：A.2H2(g)+O2(g)?2H2O(g)B.N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)C.CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)D.2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)（2）下列物質(zhì)中，不屬于電解質(zhì)的是：A.HClB.NaClC.H2OD.CO2（3）在常壓下，將1mol的A2和B2混合氣體充入一個體積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A2(g)+B2(g)?2AB(g)。若平衡時A2的濃度為0.2mol/L，則平衡常數(shù)K為：A.0.5B.1C.2D.5（4）下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的描述，正確的是：A.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)B.反應(yīng)速率與溫度無關(guān)C.反應(yīng)速率與催化劑無關(guān)D.反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比（5）下列關(guān)于傳質(zhì)過程的描述，正確的是：A.傳質(zhì)過程只發(fā)生在固體與固體之間B.傳質(zhì)過程只發(fā)生在固體與液體之間C.傳質(zhì)過程只發(fā)生在液體與氣體之間D.傳質(zhì)過程可以發(fā)生在固體、液體和氣體之間2.填空題（每題2分，共20分）（1）在一定溫度下，反應(yīng)2A(g)?2B(g)的平衡常數(shù)K為0.5，若起始時A的濃度為1mol/L，B的濃度為0mol/L，則達(dá)到平衡時A的濃度為______mol/L。（2）在一定溫度下，反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)K為5，若起始時N2的濃度為0.5mol/L，H2的濃度為1.5mol/L，則達(dá)到平衡時NH3的濃度為______mol/L。（3）某反應(yīng)的速率常數(shù)為0.1L/(mol·s)，若起始時反應(yīng)物的濃度為0.1mol/L，則反應(yīng)進(jìn)行30秒后，反應(yīng)物的濃度變化為______mol/L。（4）在一定溫度下，氣體A的擴(kuò)散系數(shù)為0.1cm2/s，氣體B的擴(kuò)散系數(shù)為0.2cm2/s，若A和B的分子量分別為40g/mol和60g/mol，則A和B的擴(kuò)散速率之比為______。（5）在一定溫度下，某反應(yīng)的活化能為100kJ/mol，若溫度升高10℃，則反應(yīng)速率常數(shù)增加的倍數(shù)為______。3.計算題（每題6分，共30分）（1）計算在一定溫度下，反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的平衡常數(shù)K，若平衡時SO2的濃度為0.2mol/L，O2的濃度為0.1mol/L，SO3的濃度為0.3mol/L。（2）計算在一定溫度下，反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)K，若起始時N2的濃度為0.5mol/L，H2的濃度為1.5mol/L，平衡時N2的濃度為0.2mol/L。（3）計算在一定溫度下，反應(yīng)A+B?C的速率常數(shù)k，若起始時A的濃度為0.1mol/L，B的濃度為0.2mol/L，30秒后A的濃度變?yōu)?.08mol/L。（4）計算在一定溫度下，氣體A的擴(kuò)散系數(shù)為0.1cm2/s，氣體B的擴(kuò)散系數(shù)為0.2cm2/s，若A和B的分子量分別為40g/mol和60g/mol，計算A和B的擴(kuò)散速率之比。（5）計算在一定溫度下，反應(yīng)的活化能為100kJ/mol，若溫度升高10℃，計算反應(yīng)速率常數(shù)增加的倍數(shù)。4.綜合題（每題10分，共20分）（1）某化工反應(yīng)器中，反應(yīng)A+B?C的平衡常數(shù)K為0.5，若起始時A的濃度為1mol/L，B的濃度為2mol/L，C的濃度為0mol/L，求達(dá)到平衡時A、B、C的濃度。（2）某化工過程涉及反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，若起始時N2的濃度為0.5mol/L，H2的濃度為1.5mol/L，平衡時N2的濃度為0.2mol/L，求平衡時NH3的濃度。試卷答案1.選擇題（1）C（2）D（3）B（4）D（5）D2.填空題（1）0.4（2）0.3（3）0.02（4）2:3（5）23.計算題（1）K=[SO3]^2/([SO2]^2*[O2])=(0.3)^2/(0.2)^2*0.1)=9（2）K=[NH3]^2/([N2]*[H2]^3)=(0.3)^2/(0.3*(0.5)^3)=1.8（3）k=ln(1/[A]_t-[A]_0)/t=ln(1/0.08-0.1)/30=0.01L/(mol·s)（4）擴(kuò)散速率之比=(擴(kuò)散系數(shù)之比)*(分子量之比)^2=(0.1/0.2)*(40/60)^2=2/3（5）k2=k1*exp[(Ea/R)*(1/T2-1/T1)]=2*exp[(100000/8.314)*(1/338-1/293)]≈2.94.綜合題（1）設(shè)平衡時A的濃度為xmol/L，則B的濃度為(2-x)mol/L，C的濃度為xmol/L。根據(jù)K=[C]^2/([A]^2*[B])，得0.5=x^2/(x^2*(2-x))，解得x=1mol/L。因此，平衡時A、B、C的濃度分別為1m