长春东方职业学院《化学工程基础》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《化学工程基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

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一
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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、已知某化学反应的能量变化如图所示，下列有关该反应的叙述正确的是？（ ）
（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，ΔH = E1 - E2
B. 该反应为放热反应，ΔH = E2 - E1
C. 该反应过程中，反应物的总键能大于生成物的总键能
D. 该反应过程中，化学键断裂吸收的能量小于化学键形成放出的能量

2、对于可逆反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 ，下列说法正确的是？（ ）
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
C. 通入过量的 O₂，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
D. 使用催化剂，能加快反应速率，平衡向正反应方向移动

3、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 4mol 、2mol 、4mol ，保持温度不变，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

4、对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，在一定条件下达到平衡。若保持温度不变，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

5、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 可能为（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

6、在一定温度下，向一个恒容密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，达到平衡时，SO₂的转化率为 90% 。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2mol SO₃ ，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

7、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰ ，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.9×10⁻¹² 。向该温度下的 AgCl 和 Ag₂CrO₄ 饱和溶液中分别加入相同物质的量浓度的硝酸银溶液，则？（ ）
A. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 AgCl 沉淀为主
B. 两种溶液中均有沉淀生成，且以 Ag₂CrO₄ 沉淀为主
C. 只有 Ag₂CrO₄ 溶液中有沉淀生成
D. 只有 AgCl 溶液中有沉淀生成

8、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰ ，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.9×10⁻¹² 。在该温度下，向含有 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻ 且浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 0.01mol/L 的 AgNO₃溶液，下列说法正确的是？（ ）
A. 首先生成 AgCl 沉淀
B. 首先生成 Ag₂CrO₄沉淀
C. 两种沉淀同时生成
D. 无法判断哪种沉淀先生成

9、在一定条件下，将 3 mol A 和 1 mol B 两种气体混合于固定容积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)。2 min 末该反应达到平衡，生成 0.8 mol D，并测得 C 的浓度为 0.2 mol/L。下列判断错误的是（ ）
A. x = 1 B. B 的转化率为 80%
C. 2 min 内 A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min)
D. 平衡时 A 的浓度为 0.9 mol/L

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 0.1 mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，下列关系正确的是（ ）
A. c(CH₃COOH) > c(H⁺) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻)
B. c(CH₃COOH) > c(CH₃COO⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻)
C. c(CH₃COOH) > c(CH₃COO⁻) = c(H⁺) > c(OH⁻)
D. c(CH₃COOH) > c(CH₃COO⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

12、在一定温度下，有反应：H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) ，将 1mol H₂和 1mol I₂充入一密闭容器中，充分反应后，生成 HI 的物质的量？（ ）
A. 等于 2mol
B. 小于 2mol
C. 大于 2mol
D. 无法确定

13、对于反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g) ΔH < 0，下列说法正确的是？（ ）
A. 降低温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 使用合适的催化剂，能降低反应的活化能，提高 CO 的转化率
C. 增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
D. 增大 CO 的浓度，平衡正向移动，NO 的转化率增大

14、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

15、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%

16、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

17、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

18、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)

19、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

20、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹²mol/L，则该溶液的 pH 可能是？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 无法确定

21、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. 单位时间生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C. A、B、C 的浓度不再变化
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2

22、已知反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，在某温度下达到平衡，若 A 、B 、C 的起始浓度分别为 c₁ 、c₂ 、c₃ （均不为 0 ），且 c₁ : c₂ : c₃ = 3 : 1 : 2 ，则平衡时 A 、B 的转化率之比为？（ ）
A. 1 : 1
B. 3 : 1
C. 1 : 3
D. 无法确定

23、对于反应 4NH₃(g) + 5O₂(g) ⇌ 4NO(g) + 6H₂O(g) ，下列有关说法正确的是（ ）
A. 达到化学平衡时，4v 正(NH₃) = 5v 逆(O₂)
B. 增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D. 达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再变化

24、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol A，同时生成 n mol B
B. 容器内压强不随时间变化
C. 单位时间内消耗 n mol B，同时生成 2n mol C
D. A、B、C 的浓度之比为 2 : 1 : 2

25、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，再充入一定量的 NO，达到新平衡时，NO 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

26、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. C 的生成速率与 C 的分解速率相等 B. A、B、C 的浓度相等
C. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2 D. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B

27、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

28、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 可能为？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 以上都有可能

29、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)

30、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

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述有机化学中碳正离子、碳负离子和自由基的稳定性比较。

2、（本题5分）分析原子结构与元素周期律的关系。

3、（本题5分）论述化学中的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术的原理和应用。

4、（本题5分）以某一具体的元素周期表周期为例，论述该周期元素性质的变化规律和原因。

5、（本题5分）分析无机化学中铍、镁等碱土金属元素的化合物的结构特点。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）构建实验流程，测定某一固体催化剂的活性中心数量和分布。阐述实验方法（如化学吸附法）、仪器的使用、数据的处理与分析，讨论催化剂活性中心与催化性能的关系。

2、（本题5分）进行实验探究在一定温度下，乙酸乙酯在不同酸碱性条件下的水解速率。通过测定不同时间点乙酸乙酯的浓度变化，使用气相色谱法或化学分析方法，分析酸碱性强弱对乙酸乙酯水解速率的影响，并讨论水解反应的机理。

3、（本题5分）设计实验分析不同萃取剂对混合物中特定成分萃取效果的比较。选取含有目标成分的混合物，准备多种萃取剂，在相同条件下进行萃取操作，测定萃取出的目标成分含量，评估不同萃取剂的选择性和效率。

4、（本题5分）进行实验探究物质的表面张力测定方法。选择几种液体，如不同浓度的酒精溶液，使用表面张力测定仪或相关实验方法，测量其表面张力，分析浓度对表面张力的影响。

5、（本题5分）设计实验流程，测定某固体样品中结晶水的含量。详细阐述样品的预处理、加热分解过程、水的收集与测量方法，讨论影响实验结果准确度的因素，并提出改进措施。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）从反应级数的角度论述浓度对化学反应速率的影响。

2、（本题10分）从电子结构角度论述过渡金属元素的催化性能。

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