信阳师范大学《电化学原理A》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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信阳师范大学
《电化学原理A》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
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、在实验室制取氯气的反应中，MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，被氧化的 HCl 与参加反应的 HCl 的物质的量之比为（ ）
A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 2 : 1 D. 2 : 4

2、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 2mol A 和 1mol B ，发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，容器内压强为起始时的 80% ，则 A 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

3、在一定条件下，可逆反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH < 0 达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是？（ ）
A. 加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化，且变化的倍数相等
B. 加压，v(正)、v(逆)都增大，且 v(正)增大的倍数大于 v(逆)增大的倍数
C. 降温，v(正)、v(逆)都减小，且 v(正)减小的倍数小于 v(逆)减小的倍数
D. 加入氩气，v(正)、v(逆)都增大，且 v(正)增大的倍数大于 v(逆)增大的倍数

4、对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，在一定条件下达到平衡。若降低温度，平衡向（ ）
A. 正反应方向移动 B. 逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

5、在恒温恒容条件下，对于反应：2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是？（ ）
A. 容器内压强不再变化
B. 混合气体的颜色不再变化
C. v(HI) = 2v(H2)
D. 容器内气体的密度不再变化

6、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）

7、已知在 25℃时，水的离子积常数 Kw = 1.0×10⁻¹⁴，下列溶液在该温度下一定呈中性的是？（ ）
A. pH = 7 的溶液
B. c(H⁺) = 1.0×10⁻⁷ mol/L 的溶液
C. c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁷ mol/L 的溶液
D. 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液

8、在一定温度下，有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) ，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 2mol 、4mol 、4mol 。若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. 均减少 1mol
B. 均增加 1mol
C. 均减半
D. 均加倍

9、将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol/L，现有下列几种说法：（ ）
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s)
②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol/(L·s)
③2 s 时物质 A 的转化率为 70%
④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/L
其中正确的是？
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ③④

10、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 1mol NO₂ ，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡时，测得容器内压强为起始时的 4/5 ，则 NO₂ 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

11、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

12、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. 大于 7 C. 小于 7 D. 无法确定

13、对于反应 4NH₃ + 5O₂ ⇌ 4NO + 6H₂O，若反应速率分别用 v(NH₃)、v(O₂)、v(NO)、v(H₂O)表示，则下列关系正确的是？（ ）
A. 4v(NH₃) = 5v(O₂)
B. 5v(O₂) = 6v(H₂O)
C. 2v(NH₃) = 3v(H₂O)
D. 4v(O₂) = 5v(NO)

14、在标准状况下，将 22.4 L 氯化氢气体溶于 635 mL 水中，所得盐酸的密度为 1.18 g/cm³。试求该盐酸的物质的量浓度为？（ ）
A. 11.8 mol/L
B. 12.8 mol/L
C. 13.8 mol/L
D. 14.8 mol/L

15、在一定条件下，可逆反应 X(g) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)，若 X、Y、Z 起始浓度分别为 c₁、c₂、c₃（均不为 0），当达到平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不合理的是？（ ）
A. c₁ : c₂ = 1 : 3
B. 平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 3 : 2
C. X 和 Y 的转化率相等
D. c₁的取值范围为 0 < c₁ < 0.14mol/L

16、在一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，会有晶体析出，其原因是（ ）
A. 生成的碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠
B. 反应生成的碳酸氢钠质量大于碳酸钠
C. 反应消耗了水，使溶质的质量减小
D. 反应放热，使溶液温度升高，碳酸钠溶解度增大

17、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)

18、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

19、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，有碳酸氢钠晶体析出，该反应的化学方程式为（ ）
A. Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ = 2NaHCO₃
B. Na₂CO₃ + CO₂ = NaHCO₃
C. 2Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃
D. Na₂CO₃ + 2CO₂ + 2H₂O = 2NaHCO₃

20、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

21、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若增加 A 的浓度，则 B 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

22、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（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是？（ ）
A. CuCl₂ [CuCl₂溶液]
B. NaOH [H₂O]
C. NaCl [HCl 气体]
D. CuSO₄ [Cu(OH)₂]

23、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.6 mol/(L·s)，v(B) = 0.4 mol/(L·s)，v(C) = 0.8 mol/(L·s)，v(D) = 1.2 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 pH 都等于 9 的 NaOH 和 CH₃COONa 两种溶液中，设由水电离产生的 OH⁻浓度分别为 a mol/L 和 b mol/L，则 a 和 b 的关系为？（ ）
A. a > b
B. a = 10⁻⁴b
C. b = 10⁻⁴a
D. a = b

25、对于反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(g) ，ΔH > 0 ，在一固定容积的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol M 的同时生成 n mol P
B. 容器内压强不随时间变化
C. 混合气体的密度不随时间变化
D. 单位时间内消耗 n mol M ，同时消耗 n mol Q

26、在一定温度下，将等物质的量的 A 、B 两种气体充入一密闭容器中，发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，当反应达到平衡时，测得 A 的转化率为 50% ，此时容器内的压强与起始时的压强之比为？（ ）
A. 3 : 4
B. 4 : 3
C. 3 : 5
D. 5 : 3

27、对于反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + D(g) ，在一定温度下达到平衡。若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列关系正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 、D 为非气体
B. A 、B 、C 、D 均为气体
C. A 、B 为气体，C 、D 至少有一种为气体
D. A 、B 至少有一种为气体，C 、D 为气体

28、在一定温度下，将 3 mol A 气体和 1 mol B 气体通入体积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g)，2 min 时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了 1.8 mol A，并测得 C 的浓度为 0.4 mol/L。则下列说法中正确的是？（ ）
A. x = 2
B. 平衡时 A 的转化率为 40%
C. 该温度下此反应的平衡常数约为 0.15
D. 若继续向该平衡体系中通入少量氦气（不参与反应），则平衡将向正反应方向移动

29、在一定温度下，将 2 mol A 和 2 mol B 两种气体混合于 2 L 密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)，2 min 末达到平衡状态，生成 0.8 mol D。下列说法正确的是（ ）
A. x = 2 B. B 的平衡浓度为 0.8 mol/L
C. A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min) D. 平衡时 A 与 B 的转化率相等

30、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 A + 2 mol B + 1 mol C + 3 mol D
C. 1 mol C + 3 mol D D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1.5 mol C + 4.5 mol D

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析物理化学中相图中三相点的概念及意义。

2、（本题5分）分析物理化学中相图的绘制方法和应用实例。

3、（本题5分）以某一具体的有机合成策略（如保护基团的应用）为例，论述其原理和作用。

4、（本题5分）论述化学中的电泳技术的工作原理和在化学分析中的应用。

5、（本题5分）论述分析化学中标准溶液的配制和标定方法。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（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。

2、（本题5分）进行实验探究物质的分离与提纯方法。选择含有多种杂质的混合物，如氯化钠溶液中含有少量氯化钙和氯化镁，设计实验方案，运用过滤、结晶、萃取、蒸馏等方法进行分离和提纯，得到纯净的物质，并对实验过程和结果进行分析总结。

3、（本题5分）拟定实验方案，研究不同类型表面活性剂对液体表面张力的影响。包括表面活性剂的种类选择、浓度梯度设置、表面张力的测量手段，分析表面活性剂降低表面张力的作用机制和实际应用。

4、（本题5分）构建实验流程测定某物质的折射率。利用阿贝折射仪测量物质的折射率，研究折射率与物质组成、温度等的关系，阐述折射率在物质鉴定和光学研究中的重要性，说明实验的操作步骤和注意事项。

5、（本题5分）进行实验探究弱碱的电离平衡及其影响因素。选取一种弱碱，如氨水，改变溶液的温度、浓度和外加物质等条件，通过测量溶液的pH值变化来研究电离平衡的移动，总结实验现象并得出结论，说明如何通过实验结果判断电离平衡的移动方向。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）在 3.2L 密闭容器中进行反应 4A(g) + 3B(g) ⇌ 6C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 4mol/L 和 3mol/L，6s 后 B 的浓度变为 1.8mol/L，计算 6s 内 A 的平均反应速率和该反应的速率常数。

2、（本题10分）电解精炼铜时，若电流强度为 12A，通电 2.5 小时，计算阴极上析出铜的质量（铜的摩尔质量为 63.55g/mol，法拉第常数为 96500C/mol）。

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