湖北工程学院新技术学院《过程系统分析与综合》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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湖北工程学院新技术学院《过程系统分析与综合》
2023-2024学年第二学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)达到平衡时，各物质的浓度分别为 c(A) = 0.5 mol/L，c(B) = 0.1 mol/L，c(C) = 1.6 mol/L。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，B 的浓度可能是（ ）
A. 0.05 mol/L B. 0.1 mol/L C. 0.2 mol/L D. 0.3 mol/L

2、在密闭容器中发生下列反应：aA(g) ⇌ cC(g) + dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡的 1.8 倍，下列叙述正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. a < c + d
C. D 的体积分数增大
D. A 的转化率变大

3、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

4、对于反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(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，平衡向正反应方向移动
B. 增大压强，正反应速率增大，逆反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C. 加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡不移动
D. 以上说法都不正确

5、在一定温度下，向容积为 2L 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 的物质的量为 1.2mol 。若保持温度和容积不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C 的物质的量仍为 1.2mol 的是？（ ）
A. 4mol A + 2mol B
B. 2mol A + 1mol B + 3mol C
C. 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C
D. 3mol C + 1mol D

6、在 100 mL 0.1 mol/L 的盐酸溶液中，加入下列物质，溶液的 pH 基本不变的是（ ）
A. 加入 100 mL 水 B. 加入 0.1 mol NaOH 固体
C. 加入 100 mL 0.01 mol/L 的 CH₃COOH 溶液 D. 加入 100 mL 0.1 mol/L 的 NaCl 溶液

7、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

8、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

9、对于反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（ ）
A. 混合气体的颜色不再变化 B. 容器内压强不再变化
C. 单位时间内生成 2n mol NO₂，同时生成 n mol N₂O₄ D. 以上都是

10、在 25℃时，将 pH = 4 的盐酸与 pH = 10 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. 9 D. 11

11、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%

12、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g)达到平衡。若保持容器体积不变，通入一定量的氦气，此时平衡（ ）
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

13、在 25℃时，某稀溶液中由水电离产生的 c(H⁺) = 10⁻¹³ mol/L ，下列有关该溶液的叙述正确的是（ ）
A. 该溶液一定呈酸性
B. 该溶液一定呈碱性
C. 该溶液的 pH 可能为 1 或 13
D. 该溶液的 pH 一定为 13

14、已知在一定温度下，下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) ⇌ H2S(g) K1 ；S(s) + O2(g) ⇌ SO2(g) K2 。则在相同温度下，反应 H2(g) + SO2(g) ⇌ O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为？（ ）
A. K1 + K2
B. K1 - K2
C. K1 / K2
D. K2 / K1

15、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

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（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。

2、（本题5分）进行实验探究燃料电池的工作原理和性能。组装一种简单的燃料电池，如氢氧燃料电池，研究其工作条件、输出电压和电流等性能参数，分析影响燃料电池性能的因素，探讨燃料电池在能源领域的应用和发展前景。

3、（本题5分）进行实验探究化学反应中的催化剂失活原因。选择一个使用催化剂的反应，如合成氨反应，在反应过程中监测催化剂的活性变化，分析可能导致催化剂失活的因素。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述无机化学中铬的不同氧化态化合物的性质差异。

2、（本题5分）详细论述分析化学中的电位滴定法的原理和适用范围。

3、（本题5分）论述无机化学中铂、金等贵金属元素的分析检测方法。

4、（本题5分）从绿色化学的角度论述化学实验室废弃物的分类处理和回收利用。

5、（本题5分）详细论述化学实验中的干燥操作方法及注意事项。

四、计算题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）有一电解池，以惰性电极电解硫酸铜溶液，若通过电解池的电流为 2A，电解时间为 30min，计算在阴极上析出铜的质量（已知铜的摩尔质量为 63.55g/mol，法拉第常数为 96500C/mol）。

2、（本题10分）某有机物完全燃烧生成二氧化碳和水，已知燃烧消耗氧气的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为 3:2，求该有机物可能的化学式。

3、（本题10分）在 800mL 浓度为 0.8mol/L 的氯化铁溶液中逐滴加入 0.8mol/L 的氢氧化钠溶液，当生成沉淀的质量最大时，消耗氢氧化钠溶液的体积是多少？

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