中六化学练习卷：化学平衡与 Kc、电化学与 Nernst 方程、焓变与 Hess 定律、反应动力学、有机合成与聚合物、溶解度与滴定（100 分）

2026-11-13

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：平衡常数与初始摩尔数、Kp 与 Kc 换算、标准电极电势与电池电动势、吉布斯自由能与 Nernst 方程、键焓与生成焓求焓变、加热效率计算、速率方程与活化能、酯化平衡产率、溶度积与滴定体积。全部数值由题目资料以 python 推算，附完整答案及评分要点。

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卷面资料　年级：中六　｜　科目：化学　｜　时限：60 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：24

第一部分：化学平衡与平衡常数

氮气与氢气在 2.0 dm³ 容器中合成氨，达平衡时。

#	题目	答案与评分要点
1	达平衡时容器内有 0.40 mol N₂、0.60 mol H₂ 及 0.80 mol NH₃。写出平衡常数 Kc 的表示式（以 mol dm⁻³ 计算），并求 Kc 的值（2 位有效数字）。	答案：Kc = [NH₃]² / ([N₂][H₂]³)。浓度为 0.20、0.30、0.40 mol dm⁻³，故 Kc = 0.160 / (0.20 × 0.0270) = 29.6 mol⁻² dm⁶。
2	假设反应开始时只有 N₂ 与 H₂，求两者的初始摩尔数。	答案：生成 0.80 mol NH₃ 用去 0.40 mol N₂ 及 1.20 mol H₂，故初始 N₂ = 0.40 + 0.40 = 0.80 mol，初始 H₂ = 0.60 + 1.20 = 1.80 mol。
3	在 700 K 时，已知 Kc = 29.6 mol⁻² dm⁶，求 Kp（以 atm 为压力单位，R = 0.0821 dm³ atm K⁻¹ mol⁻¹）。	答案：Δn = 2 − 4 = −2，Kp = Kc (RT)^Δn = 29.6 × (0.0821 × 700)⁻² = 29.6 / 3302.8 = 8.97 × 10⁻³ atm⁻²。
4	若把容器体积压缩至 1.0 dm³ 而温度不变，说明氨的摩尔数有何变化，并解释原因。	答案：氨的摩尔数增加。体积减半令各气体浓度上升，反应商小于 Kc，系统向气体摩尔数较少的一方（生成物，Δn = −2）移动。

第二部分：电化学与电池电动势

以标准氢电极作参考，E°(Zn²⁺/Zn) = −0.76 V，E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V。

#	题目	答案与评分要点
5	写出 Zn/Cu 电池的电池反应，并指出哪一极是负极。	答案：电池反应为 Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)；锌的电极电势较低，故锌为负极（阳极，发生氧化）。
6	计算该电池在标准状态下的电动势 E°cell。	答案：E°cell = E°(正极) − E°(负极) = 0.34 − (−0.76) = 1.10 V。
7	已知每摩尔反应转移 2 mol 电子，法拉第常数为 96500 C mol⁻¹，求该反应的标准吉布斯自由能变化（以 kJ mol⁻¹ 表示）。	答案：ΔG° = −nFE° = −2 × 96500 × 1.10 = −212300 J mol⁻¹，即 −212.3 kJ mol⁻¹，负值表示反应自发。
8	若铜离子浓度降至 0.010 mol dm⁻³，其余条件为标准状态，求新的电池电动势（用 0.0592/n 的 Nernst 形式，2 位小数）。	答案：反应商 Q = [Zn²⁺]/[Cu²⁺] = 1/0.010 = 100，E = 1.10 − (0.0592/2) × log 100 = 1.10 − 0.0592 = 1.04 V。

第三部分：焓变、键焓与 Hess 定律

甲烷燃烧：CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)。

#	题目	答案与评分要点
9	用键焓 C−H 413、O=O 498、C=O 805、O−H 464 kJ mol⁻¹，求此反应的焓变。	答案：断键吸热 4×413 + 2×498 = 2648 kJ mol⁻¹；成键放热 2×805 + 4×464 = 3466 kJ mol⁻¹；ΔH = 2648 − 3466 = −818 kJ mol⁻¹。
10	改用标准生成焓 ΔHf[CH₄] = −74.8、ΔHf[CO₂] = −393.5、ΔHf[H₂O(l)] = −285.8 kJ mol⁻¹，求焓变。	答案：ΔH = [−393.5 + 2(−285.8)] − (−74.8) = −965.1 + 74.8 = −890.3 kJ mol⁻¹。
11	解释两次计算结果的差异来源。	答案：键焓是对同类键取平均值，并非针对甲烷的实际键能；而生成焓法所用的是水为液态，另涉及水的凝结放热，故两者不可能相等。
12	若要用甲烷把 2.0 kg 水由 25 °C 加热至 75 °C，加热效率为 0.60，水比热容量 4.18 J g⁻¹ K⁻¹，求所需甲烷质量（用 −890.3 kJ mol⁻¹，CH₄ 摩尔质量 16.0）。	答案：水需热 2000 × 4.18 × 50 = 418 kJ；燃烧需供 418/0.60 = 696.7 kJ；摩尔数 696.7/890.3 = 0.7825 mol；质量 0.7825 × 16.0 = 12.5 g。

第四部分：反应动力学与活化能

反应 A + B → C，在恒温下进行三组实验（浓度单位 mol dm⁻³，初速单位 mol dm⁻³ s⁻¹）。

#	题目	答案与评分要点
13	实验 1：[A] = 0.10、[B] = 0.10，初速 2.0 × 10⁻³；实验 2：[A] = 0.20、[B] = 0.10，初速 8.0 × 10⁻³；实验 3：[A] = 0.10、[B] = 0.20，初速 4.0 × 10⁻³。求各反应物的级数。	答案：比较实验 1 与 2，[A] 加倍而速率变 4 倍，故对 A 为二级；比较实验 1 与 3，[B] 加倍而速率变 2 倍，故对 B 为一级。
14	写出速率方程并求速率常数 k 的值及单位。	答案：速率 = k[A]²[B]；k = 2.0 × 10⁻³ / (0.10² × 0.10) = 2.0 dm⁶ mol⁻² s⁻¹。
15	求 [A] = 0.30 mol dm⁻³、[B] = 0.050 mol dm⁻³ 时的初速。	答案：速率 = 2.0 × 0.090 × 0.050 = 9.0 × 10⁻³ mol dm⁻³ s⁻¹。
16	在 300 K 时 k = 2.0，活化能为 50 kJ mol⁻¹，R = 8.314 J K⁻¹ mol⁻¹，求 310 K 时的 k（3 位有效数字）。	答案：ln(k₂/k₁) = −(50000/8.314)(1/310 − 1/300) = 0.647，故 k₂ = 2.0 × e^0.647 = 3.82。

第五部分：有机合成与聚合物

一种只含碳、氢、氧的有机化合物，元素百分组成为碳 40.0、氢 6.7、氧 53.3。

#	题目	答案与评分要点
17	求该化合物的实验式。	答案：摩尔比 C : H : O = 40.0/12 : 6.7/1 : 53.3/16 = 3.33 : 6.7 : 3.33 = 1 : 2 : 1，实验式为 CH₂O。
18	若摩尔质量为 180 g mol⁻¹，求分子式。	答案：实验式质量为 30，180/30 = 6，故分子式为 C₆H₁₂O₆。
19	乙醇与乙酸的酯化反应 Kc = 4.0。取 0.10 mol 乙醇与 0.10 mol 乙酸在 1.0 dm³ 中反应，求平衡时酯的摩尔数。	答案：设酯为 x mol，则 x²/(0.10 − x)² = 4.0，取正根得 x/(0.10 − x) = 2，故 x = 0.0667 mol。
20	乙酸乙酯的摩尔质量为 88.0 g mol⁻¹，求上题所得的酯质量；并指出此反应属于哪一类聚合的单体来源。	答案：质量 = 0.0667 × 88.0 = 5.87 g。羧酸与醇可进行缩合聚合，生成聚酯。

第六部分：溶度积与酸碱滴定

已知 298 K 时 Ksp(AgCl) = 1.8 × 10⁻¹⁰，AgCl 摩尔质量 143.4 g mol⁻¹。

#	题目	答案与评分要点
21	求 AgCl 在纯水中的溶解度（mol dm⁻³）。	答案：设溶解度为 s，Ksp = s² = 1.8 × 10⁻¹⁰，故 s = 1.34 × 10⁻⁵ mol dm⁻³。
22	把上题溶解度换算为 g dm⁻³。	答案：1.34 × 10⁻⁵ × 143.4 = 1.92 × 10⁻³ g dm⁻³。
23	求 AgCl 在 0.010 mol dm⁻³ NaCl 溶液中的溶解度，并说明与纯水比较的变化。	答案：同离子效应下令 [Cl⁻] 固定为 0.010，故 s = Ksp/0.010 = 1.8 × 10⁻⁸ mol dm⁻³，比纯水低约三个数量级。
24	用 0.0500 mol dm⁻³ 硫酸滴定 25.0 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ 氢氧化钠。求达中和点所需硫酸体积，并求该 NaOH 溶液的 pH（log 2 = 0.301）。	答案：NaOH 摩尔数 = 2.50 × 10⁻³，硫酸需 1.25 × 10⁻³ mol，体积 = 1.25 × 10⁻³/0.0500 = 0.0250 dm³ 即 25.0 cm³。pOH = −log 0.050 = 1.30，pH = 12.70。

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