太原理工大学《现代分离分析方法》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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太原理工大学
《现代分离分析方法》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
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一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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 1mol X 气体和 2mol 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 0.1mol X 同时生成 0.2mol Z

2、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A. v(A) = 0.5 mol/(L·s) B. v(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. v(C) = 0.8 mol/(L·s) D. v(D) = 1 mol/(L·s)

3、某温度下，在一固定容积的密闭容器中进行反应：H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) ，已知 H₂ 和 I₂ 的起始浓度均为 0.1 mol/L ，达到平衡时 HI 的浓度为 0.16 mol/L 。若 H₂ 和 I₂ 的起始浓度均变为 0.2 mol/L ，则平衡时 H₂ 的浓度为（ ）
A. 0.02 mol/L B. 0.04 mol/L C. 0.08 mol/L D. 0.16 mol/L

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

5、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

6、已知在 25℃时，醋酸的电离平衡常数 Ka = 1.75×10⁻⁵ ，向 0.1mol/L 的醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，下列说法正确的是？（ ）
A. 溶液的 pH 增大
B. 醋酸的电离程度增大
C. 溶液中 c(H⁺)增大
D. 溶液中 c(OH⁻)减小

7、在一定温度下，有下列物质的溶液：①0.1mol/L 的盐酸 ②0.1mol/L 的硫酸 ③0.1mol/L 的醋酸 ④0.1mol/L 的氨水 ⑤0.1mol/L 的氢氧化钠溶液，其 pH 由小到大的顺序是？（ ）
A. ② < ① < ③ < ④ < ⑤
B. ② < ① < ③ < ⑤ < ④
C. ② < ① < ⑤ < ③ < ④
D. ③ < ① < ② < ⑤ < ④

8、对于反应：4NH₃(g) + 5O₂(g) ⇌ 4NO(g) + 6H₂O(g) ，在 10L 的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.45mol ，则此反应的平均速率 v(X)可表示为？（ ）
A. v(NH₃) = 0.010mol/(L·s)
B. v(O₂) = 0.0010mol/(L·s)
C. v(NO) = 0.0010mol/(L·s)
D. v(H₂O) = 0.045mol/(L·s)

9、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列关系式不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + 2c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) = 0.1 mol/L
D. c(H⁺) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻) - c(H₂CO₃)

10、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 4mol 、2mol 、4mol ，保持温度不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是？（ ）
A. 均减半
B. 均加倍
C. 均增加 1mol
D. 均减少 1mol

11、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 3 mol A 和 1 mol B 发生反应：A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 60%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的物质的量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

12、已知反应 A + 2B ⇌ 3C ，在一定条件下达到平衡，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 为非气体
B. A 、B 、C 均为气体
C. A 、B 为气体，C 为非气体
D. A 为非气体，B 、C 为气体

13、某温度下，在一容积可变的容器中，反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡时，A、B 和 C 的物质的量分别为 4mol、2mol 和 4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是？（ ）
A. 均减半
B. 均加倍
C. 均增加 1mol
D. 均减少 1mol

14、在一定温度下，有反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ，若起始时 c(A) = 1mol/L ，c(B) = 3mol/L ，c(C) = 0 ，经过 10s 后达到平衡，此时 C 的浓度为 0.6mol/L ，则 10s 内 B 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.09mol/(L·s)
B. 0.12mol/(L·s)
C. 0.18mol/(L·s)
D. 0.24mol/(L·s)

15、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

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）进行实验探究表面活性剂对溶液表面张力的影响。选择几种常见的表面活性剂，如肥皂、洗洁精等，使用表面张力测定仪器测量不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，绘制表面张力与浓度的关系曲线，分析表面活性剂降低表面张力的作用机制和应用。

2、（本题5分）设计实验探究在不同金属离子（如镁离子、钙离子、锌离子）存在下，蛋白质的沉淀和变性情况。准备蛋白质溶液、含有不同金属离子的溶液、加热装置等，观察蛋白质的变化，分析金属离子的作用。

3、（本题5分）设计实验探究在不同浓度的氯化铜溶液中，锌片与之置换反应的电化学过程和电极电位变化。准备氯化铜溶液、锌片、参比电极、电位计等，监测电位变化，探讨浓度对电化学过程的影响。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析无机化学中镧系收缩现象及其影响。

2、（本题5分）论述化学中的核磁共振氢谱在有机化合物结构分析中的应用。

3、（本题5分）论述无机化学中镧系元素的荧光特性及应用。

4、（本题5分）分析物理化学中二元液系相图的绘制方法及应用。

5、（本题5分）论述物理化学中化学势的概念及其在相平衡中的应用。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）已知某温度下，反应 CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + 3H₂(g) 的平衡常数 K = 27，若起始时 CH₄ 和 H₂O 的浓度均为 1.0 mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

2、（本题10分）在 25℃时，某浓度的醋酸钠溶液的 pH = 8，计算该溶液中醋酸的电离常数 Ka。

3、（本题10分）在 25℃时，将 0.06mol 的氢氧化钾固体溶于水配成 250mL 溶液，计算该溶液的 pH 值。

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