广东工程职业技术学院《现代仪器分析方法及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广东工程职业技术学院《现代仪器分析方法及应用》
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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得分

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、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

2、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⁻)

3、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

4、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.5 mol/(L·s)，v(B) = 0.3 mol/(L·s)，v(C) = 0.6 mol/(L·s)，v(D) = 0.8 mol/(L·s)，则反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

5、在相同温度下，等物质的量浓度的下列溶液中，c(NH₄⁺)最大的是？（ ）
A. NH₄Cl
B. NH₄HSO₄
C. CH₃COONH₄
D. NH₄HCO₃

6、已知反应 A + B = C + D 的能量变化如图所示，下列说法正确的是？（ ）
（图中 E₁表示反应物的总能量，E₂表示生成物的总能量）
A. 该反应为吸热反应
B. 该反应为放热反应
C. 反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量

7、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，溶液的 pH（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

8、对于反应 3A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 4D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 3n mol A，同时生成 n mol C
B. 容器内压强不再变化
C. 容器内混合气体的密度不再变化
D. B 的物质的量浓度不再变化

9、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

10、在一定温度下，可逆反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若增大压强，则平衡常数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

11、在一定温度下，向硫酸铜的饱和溶液中加入少量无水硫酸铜粉末，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

12、在一定温度下，将一定量的 A 和 B 放入容积为 1 L 的密闭容器中，发生如下反应：A(s) + 2B(g) ⇌ C(g) + 2D(g)，经 5 min 后达到平衡，测得容器内 B 的浓度减少了 0.2 mol/L。下列叙述不正确的是？（ ）
A. 在 5 min 内该反应用 C 的浓度变化表示的反应速率为 0.02 mol/(L·min)
B. 平衡时 B 的转化率为 40%
C. 平衡时混合气体中 D 的体积分数约为 33.3%
D. 初始时加入 A 和 B 的物质的量之和一定为 1 mol

13、已知某温度下，Ksp[Fe(OH)₃] = 2.7×10⁻³⁹ ，该温度下，向 FeCl₃ 溶液中滴加 NaOH 溶液，当溶液 pH = 4 时，开始产生 Fe(OH)₃ 沉淀，则此时溶液中 c(Fe³⁺)为？（ ）
A. 2.7×10⁻⁹mol/L
B. 2.7×10⁻¹⁰mol/L
C. 2.7×10⁻¹¹mol/L
D. 2.7×10⁻¹²mol/L

14、在一定温度下，将 2mol A 气体和 3mol B 气体通入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)。已知反应进行到某时刻时，A 的浓度为 0.8mol/L，B 的浓度为 1.6mol/L，C 的浓度为 1.2mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态？（ ）
A. 已达平衡
B. 向正反应方向进行
C. 向逆反应方向进行
D. 无法判断

15、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入 3mol PCl₃和 4mol Cl₂，发生反应：PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g) ，当反应达到平衡时，容器内压强为起始时的 1.2 倍，则平衡时 PCl₅的物质的量为？（ ）
A. 1mol
B. 2mol
C. 3mol
D. 4mol

16、在一定条件下，可逆反应 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) 达到平衡。若缩小容器体积，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

17、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

18、在一定温度下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，这是因为（ ）
A. 碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠
B. 生成的碳酸氢钠质量比碳酸钠大
C. 溶液中碳酸钠的质量分数变小
D. 溶液中碳酸钠的物质的量浓度变小

19、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1.0×10⁻¹²mol/L ，则该溶液的 pH 可能为？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 以上都有可能

20、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)

21、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，C 的浓度是原来的 50%，则（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大 D. C 的体积分数增大

22、在一定条件下，可逆反应 2NO₂ ⇌ N₂O₄ 达到平衡。保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. 颜色变浅 B. 颜色变深 C. 颜色不变 D. 无法判断

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

24、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)

25、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

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）进行实验探究化学电源的性能。选择几种不同类型的化学电源，如干电池、蓄电池、燃料电池等，测量其电压、电流、放电时间等参数，比较它们的性能特点。

2、（本题5分）设计实验测定某补血剂中铁元素的含量。给出具体的实验步骤和操作方法，包括样品的预处理、试剂的选择和使用、化学反应的控制、数据的测量和处理，同时分析实验中可能存在的误差来源及控制方法，最终计算出铁元素的含量。

3、（本题5分）设计实验研究氯化铁溶液对碘化钾溶液氧化反应的催化作用。准备氯化铁溶液、碘化钾溶液等试剂，控制实验条件相同，通过测量反应生成碘单质的速率来比较有无氯化铁溶液时反应的快慢，分析氯化铁的催化机理，并说明实验中如何检测碘单质的生成量和反应时间的测量方法。

4、（本题5分）设计实验测定某食品中的维生素 C 含量。利用维生素 C 的还原性，通过氧化还原滴定或分光光度法等方法进行定量测定，选择合适的样品处理方法和检测试剂，分析实验中可能的干扰因素和消除方法，讨论维生素 C 在人体健康和食品营养中的作用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 25℃时，某浓度的氢氟酸溶液，氢氟酸的电离常数 Ka = 6.6×10⁻⁴，若溶液中氢离子浓度为 0.003mol/L，求氢氟酸的浓度。

2、（本题5分）论述分析化学中标准溶液的配制和标定方法。

3、（本题5分）在 298K 时，某电池的电动势 E = 0.7V，正极的电极电势为 0.3V，计算负极的电极电势。

4、（本题5分）一定温度下，在 2.2L 密闭容器中进行反应 3P(g) + Q(g) ⇌ 2R(g)，起始时加入 P 3.3mol，Q 1.1mol，4min 后，R 的浓度为 0.8mol/L，计算 4min 内 P 的平均反应速率和 Q 的转化率。

5、（本题5分）论述环境化学中土壤污染的现状、危害及治理方法。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析无机化学中铅、铋等元素的氧化还原性质特点。

2、（本题10分）分析物理化学中熵增加原理在判断化学反应方向上的局限性。

3、（本题10分）以某一具体的化工生产中的结晶工艺（如冷却结晶）为例，论述其原理和操作要点。

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