运城师范高等专科学校《辐射化学与材料实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《辐射化学与材料实验》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1分，共20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、在一定条件下，反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 在 2L 密闭容器中进行，5min 内氨的质量增加了 1.7g，则反应速率为（ ）
A. v(H₂) = 0.03 mol/(L·min) B. v(N₂) = 0.02 mol/(L·min)
C. v(NH₃) = 0.17 mol/(L·min) D. v(NH₃) = 0.01 mol/(L·min)

2、已知在一定条件下，2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH = -196.6kJ/mol。现向一密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂，一段时间后达到平衡，测得反应放出的热量为 157.28kJ，则此时 SO₂的转化率为？（ ）
A. 80%
B. 60%
C. 40%
D. 20%

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

4、在一定温度下，有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 2 mol、4 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的物质的量仍为 4 mol 的是（ ）
A. 4 mol A + 2 mol B B. 2 mol A + 1 mol B + 2 mol C
C. 2 mol C + 1 mol B D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1 mol C

5、在配制一定物质的量浓度的溶液时，下列操作会使所配溶液浓度偏高的是（ ）
A. 定容时俯视刻度线
B. 转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
C. 容量瓶中有少量蒸馏水
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线

6、对于反应 3A + B ⇌ 2C，在一定温度下达到平衡，若增大 A 的浓度，平衡向正反应方向移动，B 的转化率将？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

7、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，在一容积可变的密闭容器中进行。若开始时充入 2mol A 和 1mol B ，达到平衡后，A 的体积分数为 a% 。其他条件不变，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a% 的是？（ ）
A. 2mol C
B. 2mol A 、1mol B 和 1mol He （不参加反应）
C. 1mol B 和 1mol C
D. 2mol A 、3mol B 和 3mol C

8、在标准状况下，11.2 L 某气体的质量为 14 g，该气体的摩尔质量为（ ）
A. 14 g/mol B. 28 g/mol C. 56 g/mol D. 71 g/mol

9、在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的 NO₂ ，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡后，再向容器中通入一定量的 NO₂ ，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO₂ 的体积分数？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

10、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. 以上都有可能

11、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g)。若 c(HI) 由 0.1 mol/L 降到 0.07 mol/L 时，需要 15 s，那么 c(HI) 由 0.07 mol/L 降到 0.05 mol/L 时，所需反应的时间为？（ ）
A. 等于 5 s
B. 大于 10 s
C. 等于 10 s
D. 小于 10 s

12、对于可逆反应：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，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
C. 通入过量的 O₂，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
D. 使用催化剂，能加快反应速率，平衡向正反应方向移动

13、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。现将 2 mol A 和 1 mol B 充入体积为 V 的甲容器，将 4 mol A 和 2 mol B 充入体积为 2V 的乙容器，一段时间后两容器均达到平衡状态。下列说法正确的是？（ ）
A. 甲容器中 A 的转化率小于乙容器中 A 的转化率
B. 平衡时，甲容器中压强小于乙容器中压强
C. 平衡时，两容器中 C 的浓度相等
D. 平衡时，两容器内气体的平均相对分子质量相等

14、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

15、在一定温度下，对于可逆反应：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

16、在 2L 密闭容器中发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 都是 4 mol，在一定条件下，2 s 后达到平衡，此时测得 C 的浓度为 1.2 mol/L。下列说法不正确的是（ ）
A. 用 A 表示的反应速率为 1.2 mol/(L·s)
B. 平衡时 A 的浓度为 1.6 mol/L
C. B 的转化率为 30%
D. 平衡时 A 和 B 的浓度相等

17、已知反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 。现有甲、乙两个容积相同的恒容密闭容器，在 500℃和有催化剂存在下，向甲中充入 2 mol SO₂ 和 1 mol O₂ ，向乙中充入 2 mol SO₃ ，均达到平衡。下列说法不正确的是（ ）
A. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₂ 的浓度相等
B. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₃ 的体积分数相等
C. 平衡时，甲、乙两容器中反应的平衡常数相等
D. 向乙容器中再充入一定量的 SO₃ ，达到新平衡时，SO₃ 的浓度增大

18、在 25℃时，0.1mol/L 的盐酸溶液中，水电离出的 c(H+)为（ ）
A. 1×10^-13 mol/L B. 1×10^-7 mol/L C. 1×10^-1 mol/L D. 1×10^-14 mol/L

19、在化学镀镍的过程中，溶液中的 Ni²⁺被还原为 Ni ，则作为还原剂的是（ ）
A. H2 B. Ni²⁺ C. 次磷酸钠 D. 氢氧化钠

20、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 40%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 2 mol B，达到新平衡时，A 的转化率（ ）
A. 大于 40% B. 小于 40% C. 等于 40% D. 无法确定

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）请设计实验探究影响化学平衡移动的多个因素的交互作用。选择一个存在化学平衡的反应体系，如氮气和氢气合成氨的反应，同时改变温度、浓度、压强等多个因素，观察平衡移动的方向和程度，通过实验数据的分析得出多个因素对化学平衡移动的交互影响规律，并解释如何设计实验来准确研究多因素的协同作用和优化反应条件。

2、（本题5分）进行实验探究材料的硬度和耐磨性。选择一种材料（如金属、陶瓷、聚合物），使用硬度计和磨损试验机测量其硬度和耐磨性，分析材料的成分、组织结构等因素对硬度和耐磨性的影响，讨论硬度和耐磨性在材料工程中的重要性和应用。

3、（本题5分）进行实验研究高分子材料的降解行为。选取一种可降解的高分子材料（如聚乳酸、聚乙烯醇），在不同的环境条件（如温度、湿度、微生物存在）下进行降解实验，监测材料质量、分子量等的变化，分析降解机制和影响降解速率的因素，探讨高分子材料降解在环境保护和可持续发展中的意义。

4、（本题5分）设计实验探究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。准备一定浓度的过氧化氢溶液、不同种类的催化剂（如二氧化锰、氧化铜等）、集气瓶、秒表等，观察产生氧气的速率和量，对比有无催化剂以及不同催化剂条件下反应的差异，深入理解催化剂在化学反应中的作用原理。

5、（本题5分）设计实验测定某水样中的化学需氧量（COD）。准备水样、重铬酸钾溶液、硫酸银等试剂，通过氧化还原反应测定消耗的氧化剂的量，计算水样的 COD 值，评价水样的污染程度，分析实验误差的来源及控制方法。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）已知某温度下，反应 H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) 的平衡常数 K = 50，若起始时 H₂ 和 I₂ 的浓度均为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

2、（本题5分）原电池中，锌电极和铁电极分别浸在硫酸锌和硫酸亚铁溶液里，锌电极标准电极电势为 -0.76V，铁电极标准电极电势为 -0.44V，若电池电动势是 0.32V，求此时溶液中锌离子和亚铁离子浓度之比。

3、（本题5分）用 0.4000 mol/L 的盐酸标准溶液滴定 50.00 mL 浓度未知的碳酸钠溶液，当滴入 25.00 mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 11.00；当滴入 50.00 mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 3.70，计算碳酸钠溶液的浓度。

4、（本题5分）在一定温度下，反应 2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g) 的平衡常数 K = 0.01。若起始时 SO₃ 的浓度为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

5、（本题5分）将 0.4 mol 的氯化钾固体溶解在 1 L 水中，然后通入一定量的氯气发生反应：2KCl + Cl₂ = 2KClO + Cl₂。当反应达到平衡时，测得溶液中氯离子的浓度为 0.3 mol/L，计算通入氯气的物质的量。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）论述化学中的狄尔斯-阿尔德反应及其应用范围。

2、（本题10分）详细论述分析化学中的极谱分析法的原理和特点。

3、（本题10分）论述化学中的羟醛缩合反应及其在有机合成中的重要性。

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