河南工程学院《材料化学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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河南工程学院《材料化学》
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2分，共40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、对于反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，在其他条件不变时，增大压强，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

2、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（ ）
A. N₂、H₂、NH₃的浓度相等
B. N₂、H₂、NH₃在容器中共存
C. N₂、H₂、NH₃的浓度不再变化
D. 正反应和逆反应的速率都为零

3、在一定温度下，将等物质的量的气体 A 和气体 B 充入一密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中 A 和 B 的物质的量之和与 C 的物质的量相等，则此时 A 的转化率为？（ ）
A. 40%
B. 50%
C. 60%
D. 70%

4、已知反应 A + 3B ⇌ 2C + D 在某段时间内以 A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1 mol/(L·min)，则此段时间内以 C 的浓度变化表示的化学反应速率为？（ ）
A. 0.5 mol/(L·min)
B. 1 mol/(L·min)
C. 2 mol/(L·min)
D. 3 mol/(L·min)

5、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

6、已知在 298K 时，下列反应的热化学方程式为：2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH = -571.6kJ/mol；H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(g) ΔH = -241.8kJ/mol。则 298K 时，H₂O(l) = H₂O(g)的焓变值为？（ ）
A. +44.0kJ/mol
B. -44.0kJ/mol
C. +285.8kJ/mol
D. -285.8kJ/mol

7、在一定条件下，密闭容器中发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为 2 mol、6 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，再向容器中加入 1 mol N₂、3 mol H₂、1 mol NH₃，平衡将（ ）
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

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，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) ΔH < 0。达到平衡后再向容器中充入 a mol NO2，再次达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2 的转化率？（ ）
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 无法判断

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 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

12、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)

13、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

14、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

15、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)

16、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈？（ ）
A. 中性
B. 酸性
C. 碱性
D. 无法确定

17、已知在 25℃时，醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别为：醋酸 Ka = 1.75×10⁻⁵ ，碳酸 Ka₁ = 4.3×10⁻⁷ ，Ka₂ = 5.6×10⁻¹¹ ，硼酸 Ka = 5.8×10⁻¹⁰ 。下列说法正确的是？（ ）
A. 等浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液，前者的碱性更强
B. 等浓度的碳酸溶液和硼酸溶液，酸性前者更强
C. 相同条件下，将等物质的量的硼酸和醋酸分别加水稀释至原体积的 10 倍，硼酸溶液的 pH 变化更大
D. 向 0.1mol/L 的醋酸溶液中滴加碳酸钠溶液，能观察到立即有气泡产生

18、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. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度相等
D. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2

19、对于反应 2A + B ⇌ 3C + D，达到平衡时，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（ ）
A. A 为气态，B、C、D 均为非气态
B. A、B、C、D 均为气态
C. A、B 为气态，C、D 至少有一种为气态
D. A、B 至少有一种为气态，C、D 均为气态

20、在一定条件下，反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)达到平衡，若保持温度和容积不变，向容器中再加入一定量的 A 气体，重新达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. B 的转化率增大 B. A 的转化率减小 C. C 的体积分数增大 D. 平衡不移动

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）设计实验探究在不同温度下，硝酸钾在水中的溶解度变化和结晶过程。准备硝酸钾、水、加热和冷却装置、分析天平等，测量不同温度下的溶解量，观察结晶现象，分析温度对溶解度的影响。

2、（本题5分）进行实验探究氯气的制备和性质。设计氯气的发生装置，通过二氧化锰与浓盐酸的反应制取氯气，然后让氯气分别与氢气、水、氢氧化钠溶液等反应，观察实验现象，总结氯气的化学性质，同时注意实验过程中的安全防护措施。

3、（本题5分）设计实验探究电解质溶液的导电性。准备不同类型的电解质溶液，如强酸、强碱、盐溶液等，连接电路测量溶液的导电性，观察灯泡的亮度变化，分析电解质的类型、浓度对溶液导电性的影响。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）有一浓度为 0.01mol/L 的某一元弱酸溶液，其 pH 值为 4，计算该弱酸的电离常数 Ka 及电离度。

2、（本题5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。

3、（本题5分）在 2.2L 密闭容器中进行反应 6A(g) + 5B(g) ⇌ 4C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 6mol/L 和 5mol/L，9s 后 B 的浓度变为 3mol/L，计算 9s 内 A 的平均反应速率和该反应的速率常数。

4、（本题5分）已知 298K 时，FeS 的溶度积常数 Ksp = 3.7×10⁻¹⁹，计算该温度下 FeS 在水中的溶解度（以 mol/L 为单位）。

5、（本题5分）以某一具体的元素周期表副族元素为例，论述其氧化态和化合物的稳定性。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）分析无机化学中镧系元素的分离方法及其原理。

2、（本题10分）分析化学动力学中反应速率常数的测定方法。

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