武汉光谷职业学院《过程系统工程》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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武汉光谷职业学院《过程系统工程》
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、在一定温度下，可逆反应 3A(g) + 2B(g) ⇌ C(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. 无法确定

2、在一定温度下，向一个容积固定的密闭容器中充入 2 mol NO2 发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 4/5。则此时 NO2 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

3、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)，则反应速率最慢的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

4、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)

5、在一定温度下，向一个固定容积的密闭容器中充入 2mol NO₂，发生反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡时，容器内的压强为起始时的 4/5 ，则 NO₂的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

6、在一定温度下，向一定量的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. 溶液中溶质的质量分数增大 B. 溶液中溶质的质量减少
C. 溶液中钙离子的浓度增大 D. 溶液中钙离子的物质的量不变

7、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

8、在密闭容器中进行反应：X₂(g) + Y₂(g) ⇌ 2Z(g) ，已知 X₂、Y₂、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L ，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（ ）
A. c(X₂) = 0.2 mol/L B. c(Y₂) = 0.35 mol/L
C. c(Z) = 0.4 mol/L D. c(X₂) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55 mol/L

9、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g) 达到平衡时，若增大压强，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. 无法确定

10、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

11、在 25℃时，将 0.1 mol/L 的盐酸溶液稀释 10 倍，溶液的 pH 变为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

12、已知反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数为 K₁，反应 2C(g) ⇌ 2A(g) + B(g) 的平衡常数为 K₂，则 K₁ 和 K₂ 的关系为？（ ）
A. K₁ = K₂
B. K₁ = -K₂
C. K₁ = 1/K₂
D. K₁ = K₂²

13、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

14、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)达到平衡。若保持容器体积不变，通入一定量的氦气，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

15、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 1 mol/(L·s)，v(B) = 0.5 mol/(L·s)，v(C) = 1.5 mol/(L·s)，v(D) = 2 mol/(L·s)，则反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

16、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

17、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)

18、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

19、在一定温度下，将等物质的量的 CO 和 H₂O(g)通入恒容密闭容器中，发生反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) ，一段时间后达到平衡。若保持温度不变，再通入一定量的 CO 和 H₂O(g) ，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，CO 的转化率？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

20、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：A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 50%。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 的体积分数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 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）进行实验探究在不同温度和催化剂存在下，生物质（如纤维素、木质素）的热解过程和产物分布。通过热重分析、气相色谱-质谱联用等技术，分析热解温度、催化剂种类和用量对生物质转化为气体、液体和固体产物的比例和成分的影响，探讨生物质热解在能源生产和化工原料制备中的应用。

2、（本题5分）设计实验测定某水样中总硬度（以钙、镁离子总量计）。准备水样、EDTA 标准溶液、缓冲溶液、指示剂、滴定管等，通过络合滴定计算总硬度。

3、（本题5分）组织实验探究油脂的氢化反应。提供油脂、氢气、催化剂、加热装置等，观察油脂的变化。

4、（本题5分）设计实验探究同周期元素性质的递变规律。选取第三周期的钠、镁、铝三种金属元素及其对应的化合物，通过与水、酸的反应，以及氢氧化物的碱性强弱比较，总结同周期元素从左到右金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强的性质变化趋势，探讨元素周期律的本质原因。

5、（本题5分）进行实验探究在不同光照强度和波长下，氯化银固体的分解速率。通过测量分解产生的银的质量或氯气的体积，分析光的特性对氯化银分解反应的影响，以及反应过程中的能量变化和化学平衡移动。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细论述化学实验室中的安全防护设备和使用规范。

2、（本题5分）在 1500mL 浓度为 0.6mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极进行电解，当电解池中通过 1.8mol 电子时，计算阴极上析出铜的质量。

3、（本题5分）在一定温度下，反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 的平衡常数 K = 160。若起始时 SO₂ 和 O₂ 的浓度分别为 0.4mol/L 和 0.2mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

4、（本题5分）以某一具体的无机酸（如硫酸、盐酸）为例，论述其工业生产流程及用途。

5、（本题5分）电解精炼铜时，若电流强度为 10A，通电 1 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）。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析化学实验中离心分离的操作要点及应用场景。

2、（本题10分）分析化学实验中使用高效液相色谱法分离复杂混合物。

3、（本题10分）论述绿色化学的理念、原则及其在化学工业中的实践。

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