济南大学《化工专业综合实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《化工专业综合实验》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、对于化学反应：4NH₃(g) + 5O₂(g) ⇌ 4NO(g) + 6H₂O(g)，下列叙述正确的是？（ ）
A. 达到化学平衡时，4v 正(NH₃) = 5v 逆(O₂)
B. 若单位时间内生成 x mol NO 的同时，消耗 x mol NH₃，则反应达到平衡状态
C. 达到平衡后，增大容器的体积，正反应速率减小，逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是：2v 正(NH₃) = 3v 正(H₂O)

2、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)。现将 4 mol A 和 2 mol B 放入容积为 2 L 的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6 mol/L。下列说法正确的是？（ ）
A. B 的平衡转化率为 40%
B. 平衡时 A 的浓度为 1.4 mol/L
C. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为 40
D. 若在相同条件下，向该容器中充入 1 mol A、1 mol B、1 mol C 和 3 mol D，则平衡向正反应方向移动

3、已知在一定条件下，2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ΔH = -196.6kJ/mol。现向一密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂，一段时间后达到平衡，测得反应放出的热量为 157.28kJ，则此时 SO₂的转化率为？（ ）
A. 80%
B. 60%
C. 40%
D. 20%

4、在 0.1mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要使 CH₃COOH 的电离程度增大，且 c(H⁺)降低，可采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 加少量 NaOH 固体
C. 加少量盐酸
D. 加水稀释

5、在一定温度下，有下列物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的溶液：①NaHSO₄ ②CH₃COOH ③NH₄Cl ④Na₂CO₃ ⑤NaOH ，pH 由大到小的顺序是（ ）
A. ⑤＞④＞①＞③＞② B. ⑤＞④＞③＞①＞②
C. ⑤＞④＞③＞②＞① D. ④＞⑤＞③＞①＞②

6、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(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. 无法判断

7、已知反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g) ，在一定温度下，某密闭容器中投入一定量的 NO、CO 进行反应，达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A. 平衡常数 K 不变，增大压强，平衡正向移动，NO 的转化率增大
B. 平衡常数 K 不变，增大压强，平衡正向移动，NO 的转化率减小
C. 平衡常数 K 增大，增大压强，平衡正向移动，NO 的转化率增大
D. 平衡常数 K 增大，增大压强，平衡正向移动，NO 的转化率减小

8、在一定温度下，向密闭容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 1 mol/L。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 的浓度（ ）
A. 大于 2 mol/L B. 小于 2 mol/L C. 等于 2 mol/L D. 无法确定

9、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

10、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 可能为？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 无法确定

11、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) ⇌ 3C(g) ，达到平衡时，C 的体积分数为 W% 。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A 为 0.6mol 、B 为 0.3mol 、C 为 1.4mol 充入容器中，达到平衡时，C 的体积分数仍为 W% ，则 x 的值可能为？（ ）
A. 1
B. 2
C. 3
D. 无法确定

12、在 25℃时，将 pH = 11 的 NaOH 溶液与 pH = 3 的 CH₃COOH 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

13、在 2L 密闭容器中，发生反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 的物质的量都是 4mol，10s 后，测得 v(A) = 0.12mol/(L·s)，则此时容器中 B 的物质的量是（ ）
A. 1.6mol B. 2.8mol C. 3.2mol D. 3.6mol

14、对于反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，能增大正反应速率的措施是（ ）
A. 通入大量 O₂ B. 增大容器容积 C. 移去部分 SO₃ D. 降低体系温度

15、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 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 1.2 mol/L。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 的浓度（ ）
A. 大于 2.4 mol/L B. 小于 2.4 mol/L C. 等于 2.4 mol/L D. 无法确定

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、对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 4C(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 2n mol A，同时生成 n mol B
B. 容器内气体的密度不再变化
C. A、B、C 的浓度之比为 2 : 1 : 4
D. 容器内气体的压强不再变化

18、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

19、在一定温度下，将 3 mol A 气体和 1 mol B 气体通入体积为 2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g)，2 min 时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了 1.8 mol A，并测得 C 的浓度为 0.4 mol/L。则下列说法中正确的是？（ ）
A. x = 2
B. 平衡时 A 的转化率为 40%
C. 该温度下此反应的平衡常数约为 0.15
D. 若继续向该平衡体系中通入少量氦气（不参与反应），则平衡将向正反应方向移动

20、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 1 mol D. 均减少 1 mol

21、已知反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，在一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol A 的同时生成 2n mol C
B. 容器内的总压强不随时间变化
C. A、B、C 的浓度之比为 1 : 2 : 2
D. 混合气体的密度保持不变

22、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

23、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)

24、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

25、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

26、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. 3.7 C. 10.3 D. 无法确定

27、在一定温度下，有反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，此时 NO₂的浓度为原平衡时的 60% ，则？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡向逆反应方向移动
C. 新平衡时，NO₂的转化率增大
D. 新平衡时，N₂O₄的体积分数减小

28、在一定温度下，将 2mol 气体 A 和 3mol 气体 B 充入一密闭容器中，发生反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ，反应进行到 10min 时，测得 A 的物质的量为 1mol 。则 0 至 10min 内，B 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.3mol/(L·min)
B. 0.6mol/(L·min)
C. 0.9mol/(L·min)
D. 1.2mol/(L·min)

29、在化学实验中，下列哪种操作可以用来配制一定物质的量浓度的溶液？（ ）
A. 溶解、转移、洗涤、定容
B. 称量、溶解、转移、定容
C. 计算、称量、溶解、转移、定容
D. 计算、量取、溶解、转移、定容

30、在 25℃时，将 pH = 3 的醋酸溶液和 pH = 11 的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈（ ）
A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 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）分析无机化学中元素的电负性在化合物性质预测中的作用。

2、（本题5分）以某一具体的化学实验安全事故为例，论述预防和应急处理措施。

3、（本题5分）论述物理化学中热分析法测定物质相变温度的原理和应用。

4、（本题5分）论述高分子材料的力学性能及其影响因素。

5、（本题5分）从热力学第二定律的角度论述能源利用的效率和局限性。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计实验研究不同浓度的酸溶液对金属氧化物溶解速率的影响。描述金属氧化物的选择、酸溶液的配制、溶解过程的监测与分析，解释溶解速率与浓度的关系和反应机制。

2、（本题5分）进行实验测定某水样中的化学需氧量（COD）。提供水样、重铬酸钾溶液、硫酸、硫酸亚铁铵溶液等，通过化学分析测定 COD 值。

3、（本题5分）构建实验探究硝酸钾在不同温度下的溶解度。准备硝酸钾固体、蒸馏水、温度计、烧杯等，测定不同温度下硝酸钾溶解达到饱和时的质量。

4、（本题5分）进行实验探究配合物的形成和性质。选择一种金属离子和配体，如铜离子和氨水，制备配合物，观察配合物的颜色、稳定性等性质变化，分析配合物的形成条件和结构特点。

5、（本题5分）构建一个实验，研究温度对化学反应平衡的影响。以二氧化氮和四氧化二氮的相互转化反应为例，准备不同温度控制设备、相关气体及反应容器，观察不同温度下气体颜色的变化，从而推断温度对化学平衡移动的作用，阐述温度因素在化学平衡中的具体影响规律。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）从分子间氢键的角度论述物质的溶解性。

2、（本题10分）在一个原电池中，两个电极分别由锌和铜组成，电解质溶液为硫酸锌溶液。已知锌电极的标准电极电势为 -0.76V，铜电极的标准电极电势为 +0.34V，计算该原电池的电动势。

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