中国计量大学《化学信息学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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中国计量大学
《化学信息学》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 1:2:2
D. 单位时间消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z

2、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，C 的浓度是原来的 50%，则（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大 D. C 的体积分数增大

3、在 25℃时，将 pH = 2 的盐酸与 pH = 12 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 为（ ）
A. 7 B. 10 C. 11 D. 12

4、在 25℃时，将 pH = 4 的盐酸与 pH = 10 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 约为（ ）
A. 7 B. 8 C. 9 D. 11

5、在一定温度下，向一个容积固定的密闭容器中充入 2 mol NO2 发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 4/5。则此时 NO2 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

6、在化学实验中，下列哪种操作可以用来配制一定物质的量浓度的溶液？（ ）
A. 溶解、转移、洗涤、定容
B. 称量、溶解、转移、定容
C. 计算、称量、溶解、转移、定容
D. 计算、量取、溶解、转移、定容

7、在一定温度下，对于可逆反应：2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ，达到平衡的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol NO 同时生成 n mol O₂
B. 容器内总压强不随时间变化
C. NO 、O₂ 、NO₂ 的物质的量浓度之比为 2 : 1 : 2
D. 混合气体的颜色不再变化

8、在一定条件下，密闭容器中发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为 2 mol、6 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，再向容器中加入 1 mol N₂、3 mol H₂、1 mol NH₃，平衡将（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

9、在一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. a、b、c 三点溶液的 pH：a＞b＞c
B. a、b、c 三点醋酸的电离程度：a＜b＜c
C. 若用湿润的 pH 试纸测量 a 处溶液的 pH，测量结果偏小
D. 物质的量浓度分别为 a、b、c 三点的溶液，用等体积等浓度的 NaOH 溶液中和，消耗 NaOH 溶液的体积：a = b = c

10、在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入少量硝酸钾晶体，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增加 B. 不变 C. 减少 D. 无法确定

11、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）
A. CuCl₂（CuO） B. NaOH（NaOH）
C. NaCl（HCl） D. CuSO₄（Cu(OH)₂）

12、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 单位时间内消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z
D. 容器内 X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 2 : 2

13、在 0.1 mol/L 的氯化铵溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(NH₄⁺) ＞ c(Cl⁻) ＞ c(H⁺) ＞ c(OH⁻)
B. c(Cl⁻) ＞ c(NH₄⁺) ＞ c(H⁺) ＞ c(OH⁻)
C. c(NH₄⁺) = c(Cl⁻) ＞ c(H⁺) = c(OH⁻)
D. c(Cl⁻) = c(NH₄⁺) ＞ c(H⁺) ＞ c(OH⁻)

14、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠晶体，醋酸的电离程度（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

15、在一定温度下，有下列物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的溶液：①NaHSO₄ ②CH₃COOH ③NH₄Cl ④Na₂CO₃ ⑤NaOH ，pH 由大到小的顺序是（ ）
A. ⑤＞④＞①＞③＞② B. ⑤＞④＞③＞①＞②
C. ⑤＞④＞③＞②＞① D. ④＞⑤＞③＞①＞②

16、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度不再变化
D. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2

17、在 25℃时，某溶液中 c(H⁺) = 1×10⁻⁴ mol/L，则该溶液的 pH 为（ ）
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

18、在密闭容器中进行如下反应：X₂(g) + Y₂(g) ⇌ 2Z(g)，已知 X₂、Y₂、Z 的起始浓度分别为 0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是？（ ）
A. c(X₂) = 0.2mol/L
B. c(Y₂) = 0.4mol/L
C. c(Z) = 0.4mol/L
D. c(X₂) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55mol/L

19、对于反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，能增大正反应速率的措施是？（ ）
A. 通入大量 O₂
B. 增大容器容积
C. 移去部分 SO₃
D. 降低体系温度

20、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.5 mol/(L·s)，v(B) = 0.3 mol/(L·s)，v(C) = 0.6 mol/(L·s)，v(D) = 0.8 mol/(L·s)，则反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

21、在一定温度下，向密闭容器中充入 2 mol SO₂和 1 mol O₂，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，达到平衡时，若再向容器中通入 1 mol SO₂、1 mol O₂和 1 mol SO₃，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

22、对于反应：C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g) ，ΔH > 0 ，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是？（ ）
A. 增加 C 的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变，充入氮气使体系压强增大
D. 保持压强不变，充入氮气使容器体积增大

23、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有晶体析出，该晶体是（ ）
A. 碳酸钠 B. 碳酸氢钠 C. 碳酸钠和碳酸氢钠 D. 无法确定

24、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡的标志是？（ ）
A. C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B. 单位时间生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度不再变化
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2
题 1：在一定温度下，将 2mol 的 A 气体和 3mol 的 B 气体通入一容积固定为 2L 的密闭容器中，发生如下反应：2A(g) + 3B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)，经过 5min 达到平衡，此时生成了 1mol 的 C，且测得 A 的浓度为 0.5mol/L。下列说法正确的是？
A. x = 1
B. 5min 内 B 的平均反应速率为 0.3mol/(L·min)
C. 平衡时 B 的转化率为 40%
D. 平衡时容器内的压强是起始时的 0.8 倍

25、在一定温度下，有 A、B 两个容器，A 是恒容密闭容器，B 是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同，均充入 2mol SO₂和 1mol O₂，在相同条件下发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)。达到平衡时，A 容器中 SO₂的转化率为 p%，B 容器中 SO₂的转化率为 q%，则 p 和 q 的大小关系为？（ ）
A. p > q
B. p < q
C. p = q
D. 无法确定

26、在一定温度下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若增大氧气的浓度，则平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

27、已知反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH < 0，下列说法正确的是？（ ）
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
C. 加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率
D. 当 SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为 2 : 1 : 2 时，反应达到平衡状态

28、在 25℃时，将 pH = 5 的盐酸与 pH = 9 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 约为（ ）
A. 7 B. 8 C. 6 D. 无法确定

29、对于反应 4A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内消耗 4n mol A，同时生成 2n mol C
B. 容器内压强不再变化
C. 容器内气体密度不再变化
D. B 的物质的量浓度不再变化

30、在一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，这是因为（ ）
A. 碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠
B. 生成的碳酸氢钠质量比碳酸钠大
C. 溶液中碳酸钠的质量分数变小
D. 溶液中碳酸钠的物质的量浓度变小

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析化学实验中无机化合物的定性分析方案设计。

2、（本题5分）从分子的极化能力角度论述物质的导电性差异。

3、（本题5分）阐述有机化学中季铵盐的化学性质和用途。

4、（本题5分）论述化学中的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术的原理和应用。

5、（本题5分）阐述高分子化学中离子聚合的反应条件及特点。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）进行实验探究在不同酸碱条件下，酚酞在乙醇和水中的溶解性和颜色变化。测量不同溶液中酚酞的溶解度，观察颜色差异，分析溶剂和酸碱度对酚酞性质的影响，以及酚酞作为指示剂的适用范围。

2、（本题5分）设计实验探究在不同催化剂（如二氧化锰、氧化铜）存在下，过氧化氢分解产生氧气的速率。准备过氧化氢溶液、不同的催化剂、集气瓶、秒表等，观察产生氧气的快慢，比较催化剂的效果。

3、（本题5分）设计实验测定某固体混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。将混合物进行加热处理，测量产生气体的体积和质量，分析不同温度下气体的生成量，比较碳酸钠和碳酸氢钠的热分解特性，探讨其在化学分析和工业生产中的应用。

4、（本题5分）设计实验探究乙醇在不同条件下（如有无催化剂、温度差异）被氧化为乙醛或乙酸的情况。准备乙醇、铜丝、重铬酸钾溶液、加热装置等，通过观察溶液颜色变化和产物气味，确定反应条件对产物的影响。

5、（本题5分）设计实验研究气体的吸附和解吸行为。选择一种具有吸附性能的材料如活性炭，研究其对不同气体如二氧化碳、氮气等的吸附和解吸特性，通过改变温度、压力等条件优化吸附和解吸过程，分析吸附机理和应用。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）在 101.3kPa、373K 条件下，将 1.0L 氮气和 3.0L 氢气充入 2.0L 密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为 30%，计算氮气的转化率和平衡常数 K。

2、（本题10分）有一化学反应 3A + 3B ⇌ 2C + 4D，其速率方程为 v = kc³(A)c³(B)。当 A、B 的初始浓度分别为 0.3mol/L 和 0.3mol/L 时，反应速率为 0.0081mol/(L·s)，求该反应的速率常数 k。

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