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中六化学练习卷：化学平衡与平衡常数、酸碱与缓冲溶液、电化学与电解、有机化学与聚合物、工业化学与绿色化学、能量学与反应速率（100 分）
练习卷 · 化学 · 中六 · 练习卷
中六化学练习卷，共六部分二十四题：化学平衡与平衡常数计算、酸碱与缓冲溶液的 pH 值、电化学与电解、有机化学分子式与聚合物、工业化学的产率与原子经济效益、能量学与反应速率。全部题目均为原创，附完整答案及评分要点，适合中六备考之用。
卷面资料 年级：中六 ｜ 科目：化学 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：24
第一部 化学平衡与平衡常数（17 分）
回答下列各题，须列出计算步骤及标明单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 在 1.0 dm3 的容器中，氮气与氢气反应生成氨：N2(g) + 3H2(g) 可再生 2NH3(g)。达至平衡时，N2 为 0.50 mol、H2 为 0.50 mol、NH3 为 0.50 mol。求该温度下的平衡常数 Kc。（4 分） | 答案：各物质的平衡浓度依次为 0.50、0.50、0.50 mol dm-3。Kc = 0.50 的平方 除以 (0.50 乘 0.50 的三次方) = 4.00。评分要点：列式 2 分、代入与答案 2 分。 |
| 2 | 在同一温度下另一实验，平衡时 H2 的浓度为 0.50 mol dm-3、NH3 的浓度为 1.00 mol dm-3。求 N2 的平衡浓度。（5 分） | 答案：由 Kc = 4.00，N2 浓度 = 1.00 的平方 除以 (4.00 乘 0.50 的三次方) = 2.00 mol dm-3。评分要点：重排公式 2 分、代入 2 分、答案及单位 1 分。 |
| 3 | 温度不变，把容器体积由 1.0 dm3 压缩至 0.50 dm3。说明氨的平衡产量有何变化，并解释原因。（4 分） | 答案：产量上升。加压使系统向气体摩尔数较少的一方移动，正反应把 4 mol 气体变为 2 mol 气体，故平衡向生成氨的方向移动；Kc 只随温度改变，在此保持不变。评分要点：指出方向 2 分、摩尔数理由 1 分、Kc 不变 1 分。 |
| 4 | 已知正反应为放热反应。若把温度升高，说明 Kc 及氨的平衡产量有何变化。（4 分） | 答案：Kc 减小；平衡向吸热的逆反应方向移动，氨的平衡产量下降。评分要点：Kc 方向 2 分、产量方向 1 分、连系吸热逆向 1 分。 |
第二部 酸碱与缓冲溶液（17 分）
室温下 Kw = 1.0 乘 10 的负 14 次方。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 求 0.020 mol dm-3 盐酸溶液的 pH 值。（4 分） | 答案：氢离子浓度为 0.020 mol dm-3，pH = 1.70。评分要点：列式 2 分、答案 2 分。 |
| 6 | 求 0.050 mol dm-3 氢氧化钠溶液的 pH 值。（4 分） | 答案：pOH = 1.30，pH = 14.00 减 pOH = 12.70。评分要点：pOH 2 分、pH 2 分。 |
| 7 | 某缓冲溶液含 0.10 mol dm-3 乙酸及 0.20 mol dm-3 乙酸钠，Ka = 1.8 乘 10 的负 5 次方。求该溶液的 pH 值。（4 分） | 答案：氢离子浓度 = Ka 乘 (酸浓度 除以 盐浓度) = 9.0 乘 10 的负 6 次方 mol dm-3，pH = 5.05。评分要点：缓冲公式 2 分、代入 1 分、答案 1 分。 |
| 8 | 要把 25.0 cm3 的 0.10 mol dm-3 乙酸完全中和，需用多少克氢氧化钠固体？（相对原子质量：Na 23.0、O 16.0、H 1.0）（5 分） | 答案：乙酸摩尔数 = 0.10 乘 0.0250 = 0.0025 mol；氢氧化钠摩尔数相同，摩尔质量 40.0 g mol-1，质量 = 0.10 g。评分要点：摩尔数 2 分、1 对 1 比例 1 分、摩尔质量 1 分、答案 1 分。 |
第三部 电化学与电解（16 分）
法拉第常数取 96500 C mol-1。标准电极电势：Zn2+/Zn 为 负 0.76 V，Cu2+/Cu 为 正 0.34 V。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 以锌片及铜片组成电池，求该电池的标准电动势。（4 分） | 答案：电动势 = 正极电势 减 负极电势 = 0.34 减 (负 0.76) = 1.10 V。评分要点：选对正负极 2 分、计算 2 分。 |
| 10 | 指出上述电池中哪一电极是阳极，并说明电子的流动方向。（3 分） | 答案：锌为阳极，发生氧化；电子由锌片经外电路流向铜片。评分要点：阳极 1 分、氧化 1 分、电子流向 1 分。 |
| 11 | 以 2.0 A 的电流电解硫酸铜溶液 30.0 分钟。求阴极析出铜的质量。（相对原子质量：Cu 63.5）（5 分） | 答案：电量 = 2.0 乘 1800 = 3600 C；电子摩尔数 = 电量 除以 96500 = 0.03731 mol；铜摩尔数为其一半，质量 = 1.18 g。评分要点：电量 1 分、电子摩尔数 2 分、1 对 2 比例 1 分、答案 1 分。 |
| 12 | 若改用 0.50 A 的电流电解硝酸银溶液 1.00 小时，求阴极析出银的质量。（相对原子质量：Ag 107.9）（4 分） | 答案：电量 = 1800 C；电子摩尔数 = 0.01865 mol；银与电子比例为 1 对 1，质量 = 2.01 g。评分要点：电量 1 分、摩尔数 2 分、答案 1 分。 |
第四部 有机化学与聚合物（17 分）
相对原子质量：C 12.0、H 1.0、O 16.0。室温下气体摩尔体积取 24.0 dm3 mol-1。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | 某化合物含碳 40.0 个百分点、氢 6.7 个百分点、氧 53.3 个百分点，相对分子质量为 180.0。求其实验式及分子式。（5 分） | 答案：摩尔比 C 为 3.33、H 为 6.7、O 为 3.33，化简得实验式 CH2O，实验式质量 30.0；180.0 除以 30.0 = 6，故分子式为 C6H12O6。评分要点：摩尔比 2 分、实验式 1 分、倍数 1 分、分子式 1 分。 |
| 14 | 承上题，0.10 mol 该化合物完全燃烧，求生成二氧化碳在室温下的体积。（4 分） | 答案：每分子含 6 个碳原子，0.10 mol 生成 0.6 mol 二氧化碳；体积 = 14.4 dm3。评分要点：摩尔比 2 分、体积 2 分。 |
| 15 | 说明加聚作用与缩聚作用的分别，并各举一例说明其单体与聚合物。（4 分） | 答案：加聚作用中单体含碳碳双键，互相加成而不失去任何小分子，例如乙烯生成聚乙烯；缩聚作用中两个带官能基的单体结合时失去小分子（如水），例如己二胺与己二酸生成尼龙。评分要点：两种机制各 2 分。 |
| 16 | 写出分子式为 C4H10 的所有结构异构物，并分别命名。（4 分） | 答案：共有 2 个异构物：直链的丁烷，以及支链的 2-甲基丙烷。评分要点：每个异构物结构 1 分、名称 1 分。 |
第五部 工业化学与绿色化学（17 分）
相对原子质量：S 32.1、H 1.0、O 16.0、Ca 40.1、C 12.0。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | 接触法中以硫燃烧制硫酸，假设转化率为 100 个百分点。求 1.00 公吨硫可制得硫酸的质量（公吨）。（5 分） | 答案：硫摩尔数 = 1000 除以 32.1 = 31.153 kmol；硫酸摩尔数相同，质量 = 31.153 乘 98.1 = 3056.1 kg，即 3.06 公吨。评分要点：摩尔数 2 分、1 对 1 关系 1 分、摩尔质量 1 分、答案 1 分。 |
| 18 | 实际生产只得到 2.80 公吨硫酸。求百分产率。（4 分） | 答案：产率 = 2.80 除以 3.06 乘 100 = 91.62 个百分点。评分要点：列式 2 分、答案 2 分。 |
| 19 | 石灰石受热分解：CaCO3 生成 CaO 与 CO2。求以 CaO 为目标产物的原子经济效益。（4 分） | 答案：原子经济效益 = 56.1 除以 100.1 乘 100 = 56.04 个百分点。评分要点：摩尔质量 2 分、列式与答案 2 分。 |
| 20 | 接触法使用五氧化二钒催化剂，温度约 450 度。解释为何温度不再提高，以及催化剂的作用。（4 分） | 答案：正反应放热，温度过高会使平衡逆向移动、产率下降，亦浪费能源；催化剂提供较低活化能的途径，加快达到平衡，但不改变平衡位置与产率。评分要点：升温不利 2 分、催化剂作用 1 分、不改变平衡位置 1 分。 |
第六部 能量学与反应速率（16 分）
水的比热容取 4.18 J g-1 K-1。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | 燃烧 0.0100 mol 燃料，使 50.0 g 水的温度上升 6.5 K。求该燃烧反应的摩尔反应焓变（kJ mol-1）。（4 分） | 答案：热量 = 50.0 乘 4.18 乘 6.5 = 1358.5 J；每摩尔 = 1358.5 除以 0.0100 = 135.8 kJ，放热故为负 135.8 kJ mol-1。评分要点：热量 2 分、每摩尔 1 分、正负号 1 分。 |
| 22 | 已知键能：氢氢键 436、氯氯键 243、氢氯键 431（kJ mol-1）。求反应 H2 + Cl2 生成 2HCl 的焓变。（4 分） | 答案：断键吸收 436 加 243 共 679；成键放出 2 乘 431 共 862；焓变 = 679 减 862 = -183 kJ mol-1。评分要点：断键 1 分、成键 2 分、答案 1 分。 |
| 23 | 某反应物浓度由 0.80 mol dm-3 降至 0.20 mol dm-3 用了 40 秒。求该段时间的平均反应速率。（4 分） | 答案：浓度变化 0.60 mol dm-3，速率 = 0.60 除以 40 = 0.015 mol dm-3 s-1。评分要点：浓度变化 2 分、除以时间 1 分、单位 1 分。 |
| 24 | 说明催化剂如何加快反应速率，并解释它为何不改变反应的焓变。（4 分） | 答案：催化剂提供另一条活化能较低的反应途径，令较多分子具有足够能量，碰撞更易成功；焓变只取决于反应物与生成物的能量差，催化剂不改变两者能量，故焓变不变。评分要点：活化能 2 分、更多有效碰撞 1 分、焓变理由 1 分。 |
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