云南大学《化学工程与工艺实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《化学工程与工艺实验》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、某原电池总反应的离子方程式为 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺，能实现该反应的原电池是？（ ）
A. 正极为铜，负极为铁，电解质溶液为 FeCl₃溶液
B. 正极为碳，负极为铁，电解质溶液为 Fe(NO₃)₃溶液
C. 正极为铁，负极为锌，电解质溶液为 Fe₂(SO₄)₃溶液
D. 正极为银，负极为铁，电解质溶液为 CuSO₄溶液

2、对于反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，在其他条件不变的情况下，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. 无法判断

3、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

4、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO₂，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，达到平衡后，再向容器中充入 a mol NO₂，重新达到平衡后，与原平衡相比（ ）
A. 颜色变深 B. 颜色变浅 C. 平均相对分子质量不变 D. NO₂的转化率不变

5、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，会有晶体析出，原因是（ ）
A. 生成的碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠 B. 碳酸钠与二氧化碳反应生成了碳酸氢钠
C. 二氧化碳与碳酸钠反应生成了更多的溶质 D. 溶液中的水减少了

6、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 为（ ）
A. 7 B. 10 C. 12 D. 无法确定

7、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

8、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)

9、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

10、在 2L 密闭容器中发生反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 都是 4 mol，10 s 后，测得 v(A) = 0.12 mol/(L·s)，则此时容器中 B 的物质的量是（ ）
A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 3.2 mol D. 3.6 mol

11、在 0.1 mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要促进 CH₃COOH 的电离，且使 H⁺浓度增大，应采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 降温
C. 加入 NaOH 溶液
D. 加入稀盐酸

12、在相同温度下，等体积、等物质的量浓度的四种溶液：①Na₂SO₄ ②H₂SO₃ ③NaHSO₃ ④Na₂S，pH 由大到小的顺序是？（ ）
A. ④ > ① > ③ > ②
B. ① > ④ > ③ > ②
C. ④ > ① > ③ > ②
D. ① > ④ > ③ > ②

13、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，醋酸的电离程度（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

14、某温度下，在一容积可变的容器中，反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡时，A、B 和 C 的物质的量分别为 4mol、2mol 和 4mol。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. 均减半
B. 均加倍
C. 均增加 1mol
D. 均减少 1mol

15、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

16、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⁻)

17、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

18、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

19、已知反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为 x%。若在相同条件下，向该容器中充入 2 mol A 和 6 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为？（ ）
A. 大于 x%
B. 小于 x%
C. 等于 x%
D. 无法确定

20、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 0.8 mol/L。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol C，达到新平衡时，C 的浓度（ ）
A. 大于 0.8 mol/L B. 小于 0.8 mol/L C. 等于 0.8 mol/L 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）设计实验探究在不同温度下，氢氧化钡与氯化铵反应的热效应及对反应平衡的影响。准备氢氧化钡、氯化铵、温度计、密闭容器等，测量温度变化，分析温度对平衡移动的作用。

2、（本题5分）设计实验探究乙酸乙酯的制备及分离提纯。提供乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液等，制取乙酸乙酯并进行分离提纯。

3、（本题5分）设计实验探究在不同浓度的硫酸铝溶液中，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化铝沉淀的溶解情况。准备硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液、搅拌装置等，观察沉淀的溶解，分析浓度的作用。

4、（本题5分）设计实验研究在一定温度和压力下，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的产物和吸收效率。准备二氧化碳气体、氢氧化钠溶液、压力和温度控制装置、化学分析方法等，分析产物组成，计算吸收效率，优化反应条件。

5、（本题5分）拟定实验方案，研究在不同pH 值和离子强度条件下，蛋白质与核酸的相互作用。描述实验体系的构建、相互作用的检测方法、数据的分析与解释，探讨生物大分子相互作用的机制和意义。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）已知某温度下，反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) 的平衡常数 K = 1.0，若起始时 CO 和 H₂O 的浓度均为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

2、（本题5分）用分光光度法测定某溶液中物质的浓度，测得吸光度为 0.6，已知该物质的摩尔吸光系数为 5.0×10³ L/(mol·cm)，比色皿厚度为 2cm，计算溶液中该物质的浓度。

3、（本题5分）已知 298 K 时，CaF₂ 的溶度积常数 Ksp = 4.0×10⁻¹¹，向该温度下的饱和 CaF₂ 溶液中加入 0.1 mol/L 的 NaF 溶液 200 mL，计算此时溶液中钙离子的浓度。

4、（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。

5、（本题5分）已知 298K 时，0.5mol/L 的醋酸溶液中醋酸根离子的浓度为 7.5×10⁻³mol/L，计算醋酸的电离常数 Ka 和电离度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）以某一具体的化工生产中的干燥工艺（如喷雾干燥）为例，论述其原理和操作要点。

2、（本题10分）论述物理化学中多组分系统的沸点升高和凝固点降低计算。

3、（本题10分）论述化学中的乳化现象及其在工业生产中的应用。

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