大學化學考試知識分布情況試題及答案試題部分一、選擇題（每題2分，共20分）1.已知某HCl溶液的質量分數為36.5%（密度1.18g/cm3），其物質的量濃度（mol/L）約為（）A.1.0B.11.8C.36.5D.0.12.下列分子中，中心原子采用sp3雜化且空間構型為三角錐形的是（）A.CH4B.NH3C.BF3D.H2O3.298K時，反應2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH=114kJ/mol，ΔS=146J/(mol·K)，該反應在標準狀態(tài)下（）A.高溫自發(fā)B.低溫自發(fā)C.任何溫度都自發(fā)D.任何溫度都不自發(fā)4.下列溶液中，緩沖能力最強的是（）A.0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAcB.0.01mol/LHAc+0.01mol/LNaAcC.0.2mol/LHAc+0.05mol/LNaAcD.0.05mol/LHAc+0.2mol/LNaAc5.下列有機反應中，屬于親電取代反應的是（）A.甲烷與氯氣的光照反應B.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應C.苯與濃硝酸的硝化反應D.乙醇與濃硫酸的消去反應6.已知AgCl的溶度積Ksp=1.8×10?1?，Ag2CrO4的Ksp=1.1×10?12，若向濃度均為0.01mol/L的Cl?和CrO42?混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先沉淀的是（）A.AgClB.Ag2CrO4C.同時沉淀D.無法判斷7.配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3的名稱是（）A.三氯化四氨·二水合鈷(Ⅲ)B.三氯化二水·四氨合鈷(Ⅲ)C.四氨·二水合鈷(Ⅲ)三氯化物D.二水·四氨合鈷(Ⅲ)三氯化物8.紅外光譜中，C=O伸縮振動的特征吸收峰波數范圍約為（）A.36003200cm?1B.30002800cm?1C.1700cm?1左右D.12001000cm?19.已知電極反應MnO4?+8H?+5e?=Mn2?+4H2O的標準電極電勢E°=1.51V，當c(H?)從1mol/L降低到10?3mol/L（其他離子濃度為標準態(tài)）時，電極電勢E（）A.升高B.降低C.不變D.無法判斷10.下列化合物中，存在手性碳原子的是（）A.2甲基丁烷B.2氯丙烷C.3甲基1戊烯D.2,3二甲基丁烷二、填空題（每空2分，共20分）1.理想氣體狀態(tài)方程的表達式為__________。2.阿倫尼烏斯公式的數學表達式為__________，其中Ea表示__________。3.共軛酸堿對的Ka與Kb的關系為__________（寫出表達式）。4.馬氏規(guī)則的核心內容是：當不對稱烯烴與鹵化氫加成時，氫原子主要加到__________的雙鍵碳原子上。5.朗伯比爾定律的數學表達式為__________，其中ε表示__________。6.對于難溶電解質AmBn，其溶度積Ksp與溶解度s（mol/L）的關系為__________（寫出表達式）。7.能斯特方程的一般形式為E=E°+(RT/nF)ln(__________)（氧化態(tài)/還原態(tài)的濃度比）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.解釋BF3分子為平面三角形而NF3分子為三角錐形的原因。2.比較SN1和SN2兩種親核取代反應的主要區(qū)別（從反應機理、中間體、立體化學、反應速率影響因素等方面說明）。3.說明溫度對化學平衡的影響，并結合范特霍夫方程（ΔG°=RTlnK）解釋其本質。4.簡述原子軌道雜化的基本要點（至少列出4點）。5.分析高效液相色譜（HPLC）與氣相色譜（GC）的主要差異（從流動相、固定相、應用范圍、溫度要求等方面說明）。四、計算題（共30分）1.（10分）298K時，反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的ΔH°=92.2kJ/mol，ΔS°=198.7J/(mol·K)。（1）計算該反應的標準吉布斯自由能變ΔG°；（2）判斷反應在標準狀態(tài)下能否自發(fā)進行；（3）若升高溫度，反應的自發(fā)性如何變化？2.（10分）用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L的HAc溶液（HAc的Ka=1.8×10??）。（1）計算化學計量點時溶液的pH；（2）選擇甲基橙（pH變色范圍3.14.4）、酚酞（8.210.0）作為指示劑，哪種更合適？說明理由。3.（10分）已知298K時，E°(Cu2?/Cu)=0.34V，E°(Fe3?/Fe2?)=0.77V。（1）寫出由這兩個電對組成的原電池的電池反應；（2）計算該電池的標準電動勢E°；（3）若c(Cu2?)=0.01mol/L，c(Fe3?)=0.1mol/L，c(Fe2?)=0.001mol/L，計算此時的電池電動勢E（忽略離子強度影響）。答案部分一、選擇題1.B（解析：c=(1000ρω)/M=(1000×1.18×36.5%)/36.5≈11.8mol/L）2.B（解析：NH3中N為sp3雜化，含1對孤對電子，空間構型三角錐形）3.B（解析：ΔG=ΔHTΔS=114kJ/mol298K×(0.146kJ/(mol·K))≈114+43.5=70.5kJ/mol<0，低溫下ΔG更負，高溫可能ΔG>0）4.A（解析：緩沖溶液中c(酸)/c(鹽)≈1時緩沖能力最強，且總濃度越高緩沖能力越強）5.C（解析：苯的硝化反應是親電取代，由NO2?進攻苯環(huán)）6.A（解析：AgCl沉淀所需[Ag?]=Ksp/[Cl?]=1.8×10?1?/0.01=1.8×10??mol/L；Ag2CrO4沉淀所需[Ag?]=√(Ksp/[CrO42?])=√(1.1×10?12/0.01)=1.05×10??mol/L，前者更小，先沉淀）7.A（解析：配體命名順序為陰離子先于中性分子，同類型按配位原子字母順序，NH3在前，H2O在后，外界為Cl?，中心離子氧化數為+3）8.C（解析：C=O伸縮振動特征峰在16501800cm?1，約1700cm?1）9.B（解析：H?參與氧化態(tài)，濃度降低，根據能斯特方程，E=E°+(0.0592/5)lg([MnO4?][H?]?/[Mn2?])，[H?]減小，lg項減小，E降低）10.C（解析：3甲基1戊烯的3號碳原子連接CH3、CH2CH3、H和雙鍵碳，為手性碳）二、填空題1.pV=nRT2.k=Ae^(Ea/RT)；活化能3.Ka×Kb=Kw4.含氫較多5.A=εcl；摩爾吸光系數6.Ksp=(m^m·n^n)·s^(m+n)7.[氧化態(tài)]/[還原態(tài)]三、簡答題1.BF3中B原子價層電子對數=3（3個σ鍵，無孤對電子），采用sp2雜化，雜化軌道呈平面三角形，故分子為平面三角形；NF3中N原子價層電子對數=4（3個σ鍵+1對孤對電子），采用sp3雜化，孤對電子對成鍵電子對的排斥作用使分子呈三角錐形。2.SN1反應：單分子機理，分兩步進行，第一步生成碳正離子中間體（決速步），第二步親核試劑進攻中間體；立體化學為外消旋化（中間體為平面結構）；反應速率僅與底物濃度有關（一級反應），底物結構影響大（3°>2°>1°鹵代烴）。SN2反應：雙分子機理，一步完成（過渡態(tài)），無中間體；立體化學為構型翻轉（瓦爾登轉化）；反應速率與底物和試劑濃度均有關（二級反應），空間位阻小的底物（1°>2°>3°鹵代烴）更易反應。3.溫度對化學平衡的影響取決于反應的熱效應：升溫使吸熱反應的平衡正向移動，放熱反應的平衡逆向移動；降溫則相反。根據范特霍夫方程ΔG°=RTlnK，ΔG°=ΔH°TΔS°，聯立得lnK=ΔH°/(RT)+ΔS°/R。若ΔH°<0（放熱反應），升溫時TΔH°/R項增大，lnK減小，K減小，平衡逆向移動；若ΔH°>0（吸熱反應），升溫時lnK增大，K增大，平衡正向移動。本質是溫度改變了平衡常數的大小。4.原子軌道雜化的要點：①只有能量相近的原子軌道（如ns與np）才能雜化；②雜化前后軌道總數不變（雜化軌道數=參與雜化的原子軌道數）；③雜化軌道的形狀和方向發(fā)生改變，成鍵能力增強；④雜化軌道用于形成σ鍵或容納孤對電子，未雜化的p軌道可能形成π鍵。5.HPLC與GC的差異：①流動相：HPLC為液體（如甲醇、水），GC為氣體（如N2、He）；②固定相：HPLC為固體吸附劑或鍵合固定相（如C18），GC為固體吸附劑或液體固定液（如聚硅氧烷）；③應用范圍：HPLC適用于高沸點、熱不穩(wěn)定、大分子化合物（如蛋白質、藥物），GC適用于低沸點、熱穩(wěn)定的小分子（如烴類、低分子有機物）；④溫度要求：HPLC通常在室溫或低溫下運行，GC需高溫（柱溫箱加熱）使樣品汽化。四、計算題1.（1）ΔG°=ΔH°TΔS°=92.2kJ/mol298K×(0.1987kJ/(mol·K))≈92.2+59.2=33.0kJ/mol；（2）ΔG°<0，標準狀態(tài)下可自發(fā)進行；（3）反應ΔS°<0（熵減），升高溫度時TΔS°項增大（正值），ΔG°可能由負變正，反應自發(fā)性降低，高溫下可能非自發(fā)。2.（1）化學計量點時，NaOH與HAc完全反應生成NaAc，濃度c(NaAc)=(0.1000×20.00)/(20.00+20.00)=0.05000mol/L。Ac?的Kb=Kw/Ka=1.0×10?1?/1.8×10??≈5.56×10?1?。由于c/Kb>500，可用最簡式計算：[OH?]=√(c×Kb)=√(0.05×5.56×10?1?)≈5.27×10??mol/L，pOH=5.28，pH=145.28=8.72；（2）酚酞更合適，因其變色范圍（8.210.0）與化學計量點pH（8.72）接近，而甲基橙的變色范圍（3.14.4）在酸性區(qū)域，無法準確指示堿性終點。3.（1）電池反應：2Fe3?+Cu=2Fe2?+Cu2?（Fe3?為氧化劑，Cu為還原劑）；（2）E°=E°(正)E°(負)=E°(Fe3?/Fe2?)E°(Cu2?/Cu)=0.77V0.34V=0.43V；