中六化学练习卷：化学平衡、酸碱与电化学（100 分）

2026-11-12

练习卷 · 化学　平衡、酸碱与电化学

中六化学练习卷：全卷 6 题 26 部分、100 分、60 分钟，涵盖化学平衡与 Kc 计算、弱酸 pH 与滴定曲线、锌铜电池电动势、反应速率与碰撞理论、赫斯定律与量热法，以及容量分析计算，每题附评分要点。每题附完整答案与评分要点。

卷面资料　年级：　｜　科目：化学　｜　时限：60 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：26

第 1 题　化学平衡（18 分）

H2(g) ＋ I2(g) ⇌ 2HI(g) 在 700 K 时于一个 1.0 dm3 的密闭容器中进行。开始时加入 1.00 mol H2 与 1.00 mol I2，反应达至平衡时容器内有 1.20 mol HI。

#	题目	答案与评分要点
1	(a) 求平衡时 H2 的浓度及 H2 的转化率。	答案：设反应消耗 x mol H2。HI 生成 1.20 mol，故 x ＝ 1.20 ÷ 2 ＝ 0.60 mol。平衡时 H2 ＝ 1.00 − 0.60 ＝ 0.40 mol，浓度为 0.40 mol dm−3。转化率＝ 0.60 ÷ 1.00 × 100% ＝ 60%。评分要点：x ＝ 0.60 2 分、浓度 2 分、转化率 2 分。
2	(b) 计算 700 K 时该反应的平衡常数 Kc，并指出其单位。	答案：平衡时 [H2] ＝ [I2] ＝ 0.40 mol dm−3，[HI] ＝ 1.20 mol dm−3。Kc ＝ [HI]2 ÷ ([H2][I2]) ＝ 1.44 ÷ 0.16 ＝ 9.0。由于反应前后气体总摩尔数相同，Kc 没有单位。评分要点：代入式 2 分、数值 1 分、单位说明 1 分。
3	(c) 若把容器体积压缩至 0.50 dm3，HI 的平衡产量有什么变化？解释你的答案。	答案：HI 的平衡产量不变。反应前后气体总摩尔数相等（2 mol 变 2 mol），改变压强不会使平衡位置移动，各物质的摩尔数维持不变，只是浓度同时倍增。评分要点：结论 2 分、摩尔数相等 2 分。
4	(d) 另一实验显示温度升至 800 K 时 Kc 下降至 4.0。判断正反应是放热还是吸热，并说明理由。	答案：正反应是放热反应。温度升高使 Kc 由 9.0 降至 4.0，表示平衡向逆反应方向移动，即逆反应在较高温度下较有利。按勒沙特列原理，升温有利于吸热方向，故逆反应吸热而正反应放热。评分要点：判断 2 分、Kc 变化证据 1 分、勒沙特列原理 2 分。

第 2 题　弱酸与酸碱滴定（17 分）

一个 0.10 mol dm−3 的乙酸（CH3COOH）溶液在 298 K 时的 Ka 为 1.8 × 10−5 mol dm−3。以 0.10 mol dm−3 的氢氧化钠溶液滴定 25.0 cm3 该乙酸溶液。

#	题目	答案与评分要点
5	(a) 计算该乙酸溶液的氢离子浓度及 pH。	答案：[H+] ＝开方 (Ka × c) ＝开方 (1.8 × 10−5 × 0.10) ＝ 1.34 × 10−3 mol dm−3。pH ＝ −log(1.34 × 10−3) ＝ 2.87。评分要点：开方近似式 2 分、[H+] 2 分、pH 2 分。
6	(b) 求达至等当点所需氢氧化钠溶液的体积。	答案：乙酸与氢氧化钠按 1 对 1 反应，摩尔数相等：0.10 × 25.0 ＝ 0.10 × V，故 V ＝ 25.0 cm3。评分要点：摩尔数相等 2 分、体积 2 分。
7	(c) 当加入 12.5 cm3 氢氧化钠溶液时，求混合液的 pH。	答案：此时加入的碱为等当量的一半，溶液是等浓度的乙酸与乙酸钠缓冲体系，[酸] 与 [盐] 相等，pH ＝ pKa ＝ −log(1.8 × 10−5) ＝ 4.74。评分要点：辨认半等当点 2 分、pH 等于 pKa 1 分、数值 1 分。
8	(d) 解释为何此滴定的等当点 pH 高于 7。	答案：等当点时溶液中的溶质是乙酸钠，乙酸根离子会水解：CH3COO− ＋ H2O ⇌ CH3COOH ＋ OH−，产生氢氧根离子，故溶液呈碱性，pH 高于 7。评分要点：指出乙酸钠 2 分、水解产生 OH− 2 分。

第 3 题　电化学电池（17 分）

一个以锌与铜为电极的电池，锌电极插入 1.0 mol dm−3 的硝酸锌溶液，铜电极插入 1.0 mol dm−3 的硝酸铜(II) 溶液，两溶液以盐桥连接，温度为 298 K。标准电极电势：Zn2+/Zn 为 −0.76 V，Cu2+/Cu 为＋0.34 V。

#	题目	答案与评分要点
9	(a) 写出两极的半反应式，并指出哪一极是阳极。	答案：阳极（氧化）Zn(s) → Zn2+(aq) ＋ 2e−；阴极（还原）Cu2+(aq) ＋ 2e− → Cu(s)。锌电极是阳极。评分要点：氧化半反应 2 分、还原半反应 1 分、指出阳极 1 分。
10	(b) 计算该电池的标准电动势。	答案：E 电池＝ E 阴极 − E 阳极＝ 0.34 − (−0.76) ＝ 1.10 V。评分要点：公式 1 分、代入 1 分、答案 1 分。
11	(c) 说明电池放电时外电路中电子的流动方向，以及溶液中离子的移动方向。	答案：电子由锌电极经外电路流向铜电极。溶液中阳离子（Zn2+、Cu2+）向铜电极（阴极）移动，阴离子（NO3−）经盐桥向锌电极（阳极）移动，以保持电中性。评分要点：电子方向 2 分、阳离子 1 分、阴离子 1 分。
12	(d) 若外电路通过 0.020 mol 电子，求铜电极的质量变化。	答案：Cu2+ ＋ 2e− → Cu，每 2 mol 电子析出 1 mol 铜。铜的摩尔数＝ 0.020 ÷ 2 ＝ 0.010 mol，质量增加＝ 0.010 × 63.5 ＝ 0.635 g。评分要点：计量比例 1 分、摩尔数 1 分、质量 1 分。
13	(e) 解释盐桥的作用。若移除盐桥，电池会怎样？	答案：盐桥内的电解质容许离子迁移，中和两半电池累积的电荷，维持溶液电中性，使电池能持续放电。移除盐桥后两溶液电荷无法平衡，内电路断开，电池不能产生电流。评分要点：离子迁移 1 分、保持电中性 1 分、移除后结果 1 分。

第 4 题　反应速率（16 分）

过氧化氢在催化剂存在下分解：2H2O2(aq) → 2H2O(l) ＋ O2(g)。某实验中 0 秒时 H2O2 的浓度为 0.800 mol dm−3，200 秒时降为 0.320 mol dm−3，反应期间温度保持不变。

#	题目	答案与评分要点
14	(a) 计算首 200 秒内 H2O2 分解的平均速率。	答案：速率＝ (0.800 − 0.320) ÷ 200 ＝ 0.480 ÷ 200 ＝ 2.40 × 10−3 mol dm−3 s−1。评分要点：浓度差 2 分、除以时间 1 分、单位 1 分。
15	(b) 求同一时段内氧气生成的平均速率。	答案：由计量比例，每分解 2 mol H2O2 生成 1 mol O2，故氧气生成速率＝ 2.40 × 10−3 ÷ 2 ＝ 1.20 × 10−3 mol dm−3 s−1。评分要点：1 对 2 比例 2 分、数值与单位 1 分。
16	(c) 加入二氧化锰后，曲线在较短时间内完成。以碰撞理论解释原因。	答案：二氧化锰作为催化剂提供另一条活化能较低的途径。在相同温度下，有较大比例的分子具有足够能量越过能垒，有效碰撞频率上升，故反应速率加快，但催化剂不改变反应的焓变。评分要点：降低活化能 2 分、有效碰撞增加 1 分、不改变焓变 1 分。
17	(d) 若把温度提高 10 K，反应速率大约增加一倍。解释原因，并指出这与催化剂作用的异同。	答案：升温使分子的平均动能增加，能量分布曲线向高能方向移动并变得平坦，具有大于活化能的分子比例大幅上升，有效碰撞次数因而倍增。与催化剂不同，升温是增加分子的能量，催化剂则是降低所需的活化能，两者都会加快速率。评分要点：平均动能增加 2 分、能量分布 2 分、比较 1 分。

第 5 题　焓变与量热法（16 分）

已知下列燃烧热数据：C(s) ＋ O2(g) → CO2(g)，ΔH ＝ −394 kJ mol−1；CO(g) ＋半个 O2(g) → CO2(g)，ΔH ＝ −283 kJ mol−1。另有一实验：燃烧 5.00 g 某燃料使 200 g 水的温度上升 20.0 °C，水的比热容量为 4.2 J g−1 K−1。

#	题目	答案与评分要点
18	(a) 用赫斯定律求 C(s) ＋半个 O2(g) → CO(g) 的标准焓变。	答案：把第一式减第二式：C(s) ＋ O2 → CO2 减去 (CO ＋半个 O2 → CO2)，得 C(s) ＋半个 O2 → CO。ΔH ＝ (−394) − (−283) ＝ −111 kJ mol−1。评分要点：组合方式 2 分、符号处理 2 分、数值与单位 1 分。
19	(b) 由量热法数据计算该燃料每克的燃烧热。	答案：水吸收的热量＝ 200 × 4.2 × 20.0 ＝ 16800 J ＝ 16.8 kJ。每克燃料放热＝ 16.8 ÷ 5.00 ＝ 3.36 kJ g−1。评分要点：q ＝ mcΔT 2 分、换算 kJ 2 分、除以质量 2 分。
20	(c) 说明为什么实验所得数值通常低于文献值。	答案：部分热量会散失到周围环境、容器也会吸热，燃烧可能不完全，燃料可能挥发而未被燃烧，故量热法测得的放热量偏低，计算出的燃烧热因此小于文献值。评分要点：热损失 1 分、不完全燃烧 1 分、其他因素 1 分。
21	(d) 写出 CO(g) 标准生成焓的定义。	答案：在标准状态及指定温度下，由元素以其标准状态生成 1 mol CO(g) 时所伴随的焓变，即 C(s) ＋半个 O2(g) → CO(g) 的焓变。评分要点：1 mol 产物 1 分、元素标准状态 1 分。

第 6 题　容量分析计算（16 分）

以 0.100 mol dm−3 的盐酸标准溶液滴定 25.0 cm3 的碳酸钠溶液，以甲基橙为指示剂，三次滴定的平均体积为 22.40 cm3。反应式：Na2CO3(aq) ＋ 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) ＋ H2O(l) ＋ CO2(g)。

#	题目	答案与评分要点
22	(a) 计算所用盐酸的摩尔数。	答案：摩尔数＝ 0.100 × 22.40 ÷ 1000 ＝ 2.24 × 10−3 mol。评分要点：体积换算 dm3 2 分、乘浓度 1 分。
23	(b) 计算所取碳酸钠的摩尔数。	答案：由方程式，1 mol Na2CO3 与 2 mol HCl 反应，故碳酸钠摩尔数＝ 2.24 × 10−3 ÷ 2 ＝ 1.12 × 10−3 mol。评分要点：1 对 2 比例 3 分、数值 1 分。
24	(c) 求碳酸钠溶液的浓度。	答案：浓度＝ 1.12 × 10−3 ÷ (25.0 ÷ 1000) ＝ 1.12 × 10−3 ÷ 0.0250 ＝ 0.0448 mol dm−3。评分要点：体积换算 2 分、除法 1 分、单位 1 分。
25	(d) 解释为何此滴定适宜用甲基橙而不用酚酞。	答案：等当点时溶液含氯化钠，并有溶解的二氧化碳，呈弱酸性，pH 约 4 至 5，正好在甲基橙的变色范围内。酚酞在 pH 8 至 10 变色，该处仍未达等当点，终点会提前出现。评分要点：等当点呈酸性 2 分、指示剂范围比较 1 分。
26	(e) 若滴定管在使用前只用蒸馏水冲洗而未用酸液冲洗，对计算出的浓度有什么影响？	答案：残留的蒸馏水会稀释盐酸，所需体积因而偏大，代入计算的盐酸摩尔数偏高，算出的碳酸钠浓度会偏高。评分要点：盐酸被稀释 1 分、浓度偏高 1 分。

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