2025年大學(xué)第一學(xué)年（冶金原理）冶金熱力學(xué)基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.下列關(guān)于冶金熱力學(xué)基礎(chǔ)的說法，正確的是（）A.冶金過程中化學(xué)反應(yīng)的方向和限度只與溫度有關(guān)B.吉布斯自由能變大于零的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行C.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)途徑有關(guān)2.已知某反應(yīng)在298K時的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變?yōu)?100kJ/mol，則該反應(yīng)在298K時（）A.一定能自發(fā)進(jìn)行B.一定不能自發(fā)進(jìn)行C.處于平衡狀態(tài)D.無法判斷是否能自發(fā)進(jìn)行3.對于反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g)，下列說法正確的是（）A.增大A的濃度，平衡正向移動B.增大壓強(qiáng)，平衡正向移動C.升高溫度，平衡一定正向移動D.加入催化劑，平衡正向移動4.某反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系為lnK=-2000/T+2.0，則該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變（kJ/mol）為（）A.-2000B.-2.0C.2000D.2.05.下列物質(zhì)中，標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能為零的是（）A.O?(g)B.H?O(l)C.CO?(g)D.Fe(s)6.對于一個化學(xué)反應(yīng)，下列說法錯誤的是（）A.反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢B.升高溫度，反應(yīng)速率一定加快C.加入催化劑，反應(yīng)速率加快D.反應(yīng)的速率常數(shù)只與溫度有關(guān)7.已知反應(yīng)A+B?C+D的平衡常數(shù)K=1.0，在某溫度下，向一密閉容器中加入1molA和1molB，反應(yīng)達(dá)到平衡時，C的物質(zhì)的量為（）A.0.5molB.1molC.0.25molD.0.75mol8.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的說法，正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)有關(guān)B.反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變C.放熱反應(yīng)的熱效應(yīng)為負(fù)值D.吸熱反應(yīng)的熱效應(yīng)為正值9.對于反應(yīng)N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)，下列措施能提高N?轉(zhuǎn)化率的是（）A.升高溫度B.增大壓強(qiáng)C.加入催化劑D.增大N?的濃度10.已知某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變?yōu)?50kJ/mol，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變?yōu)?100J/(mol·K)，則該反應(yīng)在298K時的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變?yōu)椋╧J/mol）（）A.-20.4B.20.4C.-79.6D.79.611.下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法，正確的是（）A.平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底B.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)等無關(guān)C.對于同一反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.以上說法都正確12.對于反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)，下列說法正確的是（）A.增大SO?的濃度平衡正向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率增大B.增大壓強(qiáng)平衡正向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率增大C.升高溫度平衡正向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率增大D.加入催化劑平衡正向移動，SO?的轉(zhuǎn)化率增大13.已知反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)+D(g)的平衡常數(shù)K=1.0，在某溫度下，向一密閉容器中加入2molA和2molB，反應(yīng)達(dá)到平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為（）A.25%B.50%C.75%D.100%14.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加B.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量變化來表示C.對于同一反應(yīng)，不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比D.以上說法都正確15.已知反應(yīng)2NO?(g)?N?O?(g)在一定溫度下達(dá)到平衡，若保持溫度不變，將容器體積縮小一半，則（）A.平衡正向移動B.平衡逆向移動C.平衡不移動D.無法判斷平衡移動方向16.對于反應(yīng)C(s)+H?O(g)?CO(g)+H?(g)，下列說法正確的是（）A.增大C的量，平衡正向移動B.增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動C.升高溫度，平衡正向移動D.加入催化劑，平衡正向移動17.已知某反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變?yōu)?00kJ/mol，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變?yōu)?00J/(mol·K)，則該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的溫度范圍是（K）（）A.T>500B.T<500C.T>1000D.T<100018.下列關(guān)于化學(xué)平衡移動的說法，正確的是（）A.改變溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動B.改變濃度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動C.改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動D.加入催化劑，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動19.對于反應(yīng)2HI(g)?H?(g)+I?(g)，下列說法正確的是（）A.增大HI的濃度平衡正向移動，HI的轉(zhuǎn)化率增大B.增大壓強(qiáng)平衡不移動，HI的轉(zhuǎn)化率不變C.升高溫度平衡正向移動，HI的轉(zhuǎn)化率增大D.加入催化劑平衡正向移動，HI的轉(zhuǎn)化率增大20.已知反應(yīng)A(g)+2B(g)?C(g)的平衡常數(shù)K=1.0，在某溫度下，向一密閉容器中加入1molA、2molB和1molC，反應(yīng)達(dá)到平衡時，B的物質(zhì)的量為（）A.1molB.大于1molC.小于1molD.無法確定第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）答題要求：請簡要回答下列問題。（1）簡述吉布斯自由能變與化學(xué)反應(yīng)方向和限度的關(guān)系。（2）寫出標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式，并說明其與溫度、壓力、濃度的關(guān)系。22.（10分）答題要求：請回答下列問題。對于反應(yīng)2NO(g)+O?(g)?2NO?(g)，在一定溫度下，將0.4molNO、0.2molO?和0.4molNO?放入容積為2L的密閉容器中。（1）計算該反應(yīng)的初始濃度。（2）若反應(yīng)達(dá)到平衡時，NO?的濃度為0.2mol/L，求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（保留兩位小數(shù)）。23.（10分）答題要求：請回答下列問題。已知反應(yīng)CO(g)+H?O(g)?CO?(g)+H?(g)在800K時的平衡常數(shù)K=1.0。（1）若起始時c(CO)=0.01mol/L，c(H?O)=0.03mol/L，c(CO?)=0.02mol/L，c(H?)=0.02mol/L，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。（2）若要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%，求起始時c(CO)與c(H?O)的比值。24.（15分）材料：在冶金過程中，常常涉及到各種化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)的進(jìn)行受到溫度、壓力、濃度等因素的影響。例如，在煉鐵過程中，鐵礦石中的氧化鐵與一氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成鐵和二氧化碳。答題要求：請根據(jù)上述材料，回答下列問題。（1）寫出煉鐵過程中氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）分析該反應(yīng)在不同條件下（如溫度、壓力、濃度）對反應(yīng)速率和平衡的影響。（3）如何提高該反應(yīng)中鐵的產(chǎn)率？25.（15分）材料：某冶金反應(yīng)A+B?C+D，在一定溫度下達(dá)到平衡。改變某些條件后，平衡發(fā)生了移動。答題要求：請根據(jù)上述材料，回答下列問題。（1）若增大A的濃度，平衡如何移動？簡述原因。（2）若升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？說明理由。（3）若減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，判斷A、B、C、D的狀態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)）。答案：1.C2.A3.B4.A5.A6.D7.A8.C9.B10.A11.D12.B13.B14.D15.A16.B17.A18.A19.B20.C21.（1）吉布斯自由能變小于零，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；等于零，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；大于零，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。（2）對于反應(yīng)aA+bB?cC+dD，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=[p(C)/pθ]^c·[p(D)/pθ]^d/[p(A)/pθ]^a·[p(B)/pθ]^b。只與溫度有關(guān)，與壓力、濃度無關(guān)。22.（1）c(NO)=0.2mol/L，c(O?)=0.1mol/L，c(NO?)=0.2mol/L。（2）平衡時c(NO)=0.1mol/L，c(O?)=0.05mol/L，K=4.00。23