北方工业大学《生化分离工程》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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北方工业大学
《生化分离工程》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20个小题，每小题2分，共40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、已知反应：A₂(g) + 2B₂(g) ⇌ 2AB₂(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，能使平衡正向移动
C. 达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动

2、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)，在恒温恒容条件下，向容器中加入 2 mol A 和 2 mol B 达到平衡时，C 的浓度为 w mol/L。若维持容器的温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 w mol/L 的是（ ）
A. 4 mol A + 4 mol B B. 2 mol C + 6 mol D
C. 1 mol A + 1 mol B + 1 mol C + 3 mol D D. 3 mol C + 5 mol D

3、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. A、B、C 的浓度不再变化
C. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2

4、对于反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(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，平衡向正反应方向移动
B. 增大压强，正反应速率增大，逆反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C. 加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡不移动
D. 以上说法都不正确

5、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈？（ ）
A. 中性
B. 碱性
C. 酸性
D. 无法确定

6、在一定温度下，有反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，此时 NO₂的浓度为原平衡时的 60% ，则？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡向逆反应方向移动
C. 新平衡时，NO₂的转化率增大
D. 新平衡时，N₂O₄的体积分数减小

7、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

8、已知在 25℃时，水的离子积常数 Kw = 1.0×10⁻¹⁴ ，下列溶液一定呈中性的是？（ ）
A. pH = 7 的溶液
B. c(H⁺) = 1.0×10⁻⁷mol/L 的溶液
C. c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁶mol/L 的溶液
D. 由等物质的量的强酸和强碱反应生成的溶液

9、在一定温度下，向饱和石灰水中加入少量生石灰，恢复到原温度时，下列说法正确的是（ ）
A. 溶液中溶质的质量不变 B. 溶液中溶质的质量分数不变
C. 溶液中钙离子的浓度增大 D. 溶液中钙离子的物质的量增大

10、在 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + 4D(g)反应中，若 v(A) = 0.5 mol/(L·s)，则 v(D)为（ ）
A. 1 mol/(L·s) B. 2 mol/(L·s) C. 1.5 mol/(L·s) D. 0.8 mol/(L·s)

11、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

12、已知反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为 x%。若在相同条件下，向该容器中充入 2 mol A 和 6 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为？（ ）
A. 大于 x%
B. 小于 x%
C. 等于 x%
D. 无法确定

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(Cl⁻) > c(NH₄⁺) > c(H⁺) > c(OH⁻)
B. c(NH₄⁺) > c(Cl⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻)
C. c(Cl⁻) = c(NH₄⁺) > c(H⁺) = c(OH⁻)
D. c(NH₄⁺) = c(Cl⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻)

14、在 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na⁺) = 2c(CO₃²⁻) B. c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)
C. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) D. c(Na⁺) > c(CO₃²⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

15、对于反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + 2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是？（ ）
A. v(A) = 0.6 mol/(L·s)
B. v(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. v(C) = 0.5 mol/(L·s)
D. v(D) = 0.8 mol/(L·s)

16、某温度下，纯水中的 c(H⁺) = 2.0×10⁻⁷ mol/L，则此时溶液的 c(OH⁻) 为？（ ）
A. 2.0×10⁻⁷ mol/L
B. 0.5×10⁻⁷ mol/L
C. 1.0×10⁻¹⁴ mol/L
D. 无法确定

17、在一定温度下，可逆反应 2NO₂ ⇌ N₂O₄ 达到平衡。保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，颜色（ ）
A. 变深 B. 变浅 C. 不变 D. 无法确定

18、在一定温度下，向饱和的 BaSO₄溶液中加水，下列叙述正确的是？（ ）
A. BaSO₄的溶解度增大，Ksp 不变
B. BaSO₄的溶解度、Ksp 均增大
C. BaSO₄的溶解度不变，Ksp 增大
D. BaSO₄的溶解度、Ksp 均不变

19、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 为（ ）
A. 7 B. 3.3 C. 10.7 D. 无法确定

20、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹² mol/L ，则该溶液的 pH 可能为（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）设计实验探究影响化学反应速率的因素，以碘化钾与过氧化氢的反应为例。准备碘化钾溶液、过氧化氢溶液、催化剂、秒表等，观察反应速率的变化。

2、（本题5分）设计实验测定某高分子材料（如聚乙烯、聚苯乙烯）的玻璃化转变温度和熔融温度。运用差示扫描量热法或热机械分析技术，测量材料在加热过程中的热流或形变变化，确定玻璃化转变温度和熔融温度，分析高分子结构和分子量对热性能的影响，以及在材料加工和应用中的意义。

3、（本题5分）设计实验研究不同搅拌速度对化学反应进行程度的影响。选择一个有明显现象的化学反应，在不同搅拌速度下进行实验，观察反应的完成时间、产物生成量等，探讨搅拌速度对反应的作用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）已知某有机物的最简式为 C₃H₆O₂，其相对分子质量为 180，确定该有机物的分子式。

2、（本题5分）用分光光度法测定某溶液中物质的浓度，测得吸光度为 0.7，已知该物质的摩尔吸光系数为 7.0×10³ L/(mol·cm)，比色皿厚度为 2 cm，计算溶液中该物质的浓度。

3、（本题5分）在 25℃时，将 0.4 mol/L 的氨水和 0.4 mol/L 的盐酸等体积混合，计算混合溶液的 pH 值（氨水的电离常数 Kb = 1.8×10⁻⁵）。

4、（本题5分）在 101.3kPa、323K 条件下，将 3.2L 氮气和 9.6L 氢气充入 6.4L 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。

5、（本题5分）在 25℃时，将 0.02mol 的氢氧化钡固体溶于水配成 100mL 溶液，计算该溶液的 pH 值。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）分析化学热力学中热化学方程式的书写及计算。

2、（本题10分）以某一具体的嵌段共聚物（如聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯）为例，论述其性能与应用。

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