湖南应用技术学院《化工仪表》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖南应用技术学院《化工仪表》
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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批阅人

一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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，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

2、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

3、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)

4、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，发生反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 1.2 mol/L。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的浓度（ ）
A. 大于 2.4 mol/L B. 小于 2.4 mol/L C. 等于 2.4 mol/L D. 无法确定

5、有一处于平衡状态的反应：X(s) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)（正反应为放热反应）。为了使平衡向生成 Z 的方向移动，应选择的条件是？（ ）
A. 升高温度
B. 增大压强
C. 使用催化剂
D. 分离出 Z

6、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

7、对于反应：C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g) ，ΔH > 0 ，在一定条件下达到平衡，下列措施能提高 CO 产率的是？（ ）
A. 增加 C 的量
B. 升高温度
C. 增大压强
D. 加入催化剂

8、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

9、在 25℃时，某溶液中 c(H⁺) = 1×10⁻⁶ mol/L，则该溶液呈（ ）
A. 酸性 B. 碱性 C. 中性 D. 无法判断

10、在一定温度下，某密闭容器中发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别是 3 mol、9 mol、4 mol。保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol N₂和 3 mol H₂，此时平衡（ ）
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

11、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

12、对于可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，ΔH < 0 ，下列图像中正确的是（ ）
A. 横坐标为时间，纵坐标为 A 的转化率，图像为一条上升的曲线
B. 横坐标为压强，纵坐标为 B 的体积分数，图像为一条上升的曲线
C. 横坐标为温度，纵坐标为 C 的浓度，图像为一条下降的曲线
D. 横坐标为 A 的浓度，纵坐标为正反应速率，图像为一条上升的曲线

13、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO₂，发生如下反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，达到平衡后，再向该容器中充入 a mol NO₂，达新平衡后与原平衡比较，下列叙述不正确的是（ ）
A. 相对平均分子质量增大 B. NO₂的转化率提高
C. 颜色变深 D. 反应放出的总热量大于原平衡的 2 倍

14、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰ ，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.9×10⁻¹² 。向该温度下的 AgCl 和 Ag₂CrO₄ 饱和溶液中分别加入相同物质的量浓度的硝酸银溶液，则？（ ）
A. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 AgCl 沉淀为主
B. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 Ag₂CrO₄ 沉淀为主
C. 只有 Ag₂CrO₄ 溶液中有沉淀生成
D. 只有 AgCl 溶液中有沉淀生成

15、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⁻)

16、在一定温度下，可逆反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)达到平衡。若保持温度和体积不变，再充入一定量的 NO₂，新平衡时，NO₂的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

17、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

18、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，再充入一定量的 NO，达到新平衡时，NO 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

19、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

20、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

21、在一定条件下，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，△H < 0 达到平衡后，升高温度，则（ ）
A. 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. 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
C. 正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动
D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

22、在一定温度下，向一个容积为 2L 的密闭容器中通入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，2min 末测得容器内 SO₃ 的物质的量为 0.8mol ，则 2min 内 SO₂ 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.2mol/(L·min)
B. 0.3mol/(L·min)
C. 0.4mol/(L·min)
D. 0.6mol/(L·min)

23、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.8 mol/(L·s)，v(B) = 0.6 mol/(L·s)，v(C) = 1.2 mol/(L·s)，v(D) = 1.6 mol/(L·s)，则该反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

24、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

25、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 可能是（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）设计实验探究纳米材料的制备和性质。选择一种纳米材料的制备方法，如溶胶 - 凝胶法制备纳米二氧化钛，对制备的纳米材料进行表征和性质测试，分析纳米材料的独特性质和应用前景。

2、（本题5分）设计实验研究氯化铁溶液对过氧化氢分解的催化作用。准备氯化铁溶液和过氧化氢溶液，控制实验条件相同，通过测量产生氧气的速率来比较有无氯化铁溶液时过氧化氢的分解情况，分析氯化铁的催化机理，并说明实验中如何收集和测量氧气的量。

3、（本题5分）构建一个实验方案，以探究在不同温度和压力条件下，二氧化碳在水中溶解度的变化规律。请描述实验装置的搭建、实验参数的设置、测量方法以及如何保证实验数据的准确性和可靠性。

4、（本题5分）进行实验探究有机化合物的燃烧热测定。选择一种有机化合物，利用量热计进行燃烧实验，测量燃烧过程中释放的热量，计算该有机物的燃烧热。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 298K 时，某电池的电动势 E = 0.85V，正极的电极电势为 0.6V，计算负极的电极电势。

2、（本题5分）在 25℃时，某浓度的氢氟酸溶液中，氢氟酸的电离常数 Ka = 6.8×10⁻⁴，若溶液中氢离子浓度为 0.01 mol/L，计算氢氟酸的浓度。

3、（本题5分）已知反应 4A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + D(g)，在一定温度下达到平衡，各物质的浓度分别为[A] = 1.2 mol/L，[B] = 0.8 mol/L，[C] = 0.4 mol/L，[D] = 0.2 mol/L，计算该反应的平衡常数 K。

4、（本题5分）有一原电池，其电池反应为 Mg + 2Ag⁺ = Mg²⁺ + 2Ag，若镁电极和银电极的标准电极电势分别为 -2.37V 和 0.80V，计算该原电池在 25℃时的电动势。

5、（本题5分）详细论述物理化学中的渗透压概念及其在生物化学中的意义。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）论述化学中的气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的原理和应用。

2、（本题10分）论述薄层色谱实验中展开剂的选择方法。

3、（本题10分）阐述化学实验中重结晶操作中溶剂的选择原则。

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