哈尔滨铁道职业技术学院《化学工程与技术学科》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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哈尔滨铁道职业技术学院
《化学工程与技术学科》2023-2024学年第二学期期末试卷

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一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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，向硫酸铜的饱和溶液中加入少量无水硫酸铜粉末，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

2、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. 3.3 C. 10.7 D. 无法确定

3、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B ，发生如下反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + D(s) ，达到平衡时，C 的浓度为 w mol/L 。保持温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 w mol/L 的是（ ）
A. 4 mol A + 2 mol B
B. 2 mol A + 1 mol B + 3 mol C + 1 mol D
C. 3 mol C + 1 mol D
D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1.5 mol C + 0.5 mol D

4、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

5、对于可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，ΔH < 0 ，下列图像中正确的是（ ）
A. 横坐标为时间，纵坐标为 A 的转化率，图像为一条上升的曲线
B. 横坐标为压强，纵坐标为 B 的体积分数，图像为一条上升的曲线
C. 横坐标为温度，纵坐标为 C 的浓度，图像为一条下降的曲线
D. 横坐标为 A 的浓度，纵坐标为正反应速率，图像为一条上升的曲线

6、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

7、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

8、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有晶体析出，该晶体是（ ）
A. 碳酸钠 B. 碳酸氢钠 C. 碳酸钠和碳酸氢钠 D. 无法确定

9、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

10、在一定温度下，有 A、B 两个容器，A 是恒容密闭容器，B 是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同，均充入 2mol SO₂和 1mol O₂，在相同条件下发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)。达到平衡时，A 容器中 SO₂的转化率为 p%，B 容器中 SO₂的转化率为 q%，则 p 和 q 的大小关系为？（ ）
A. p > q
B. p < q
C. p = q
D. 无法确定

11、对于反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(g) ，ΔH > 0 ，在一固定容积的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol M 的同时生成 n mol P
B. 容器内压强不随时间变化
C. 混合气体的密度不随时间变化
D. 单位时间内消耗 n mol M ，同时消耗 n mol Q

12、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

13、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)

14、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

15、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

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）设计实验探究在不同浓度氯化钠溶液中，氯化铁的水解程度和溶液颜色变化。准备氯化铁溶液、氯化钠溶液、pH 计等，测量溶液 pH 值，观察颜色变化，分析浓度的影响。

2、（本题5分）进行实验探究在不同催化剂（如分子筛、活性炭、氧化铝）存在下，乙烯的聚合反应速率和聚合物的分子量分布。通过分析反应产物的分子量和分子量分布，测量聚合反应的速率和转化率，比较不同催化剂的催化效果和作用机制，以及在高分子材料合成中的应用。

3、（本题5分）设计实验探究葡萄糖的性质。准备葡萄糖溶液，进行葡萄糖与银氨溶液的银镜反应、与新制氢氧化铜的反应，以及葡萄糖的燃烧实验等，观察实验现象，分析葡萄糖的化学性质和用途。

4、（本题5分）设计实验测定某土壤样品中磷元素的形态和含量。采用化学提取法和仪器分析方法（如分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法），对土壤中的磷进行形态分析和含量测定，评估土壤的肥力状况和磷元素的有效性。

三、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）详细论述化学实验中的水蒸气蒸馏操作的原理和适用范围。

2、（本题5分）分析化学实验中使用气相色谱仪的样品预处理方法。

3、（本题5分）以某一具体的有机化合物（如癸烷、十一醛）为例，论述其合成路线的设计和优化。

4、（本题5分）论述化学键的类型、特点及对物质性质的影响。

5、（本题5分）详细论述物理化学中的克劳修斯不等式及其意义。

四、计算题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）有一浓度为 0.008 mol/L 的某一元弱酸溶液，其 pH 值为 4.5，计算该弱酸的电离常数 Ka 及电离度。

2、（本题10分）在 25℃时，将 0.007mol 的硫化亚铁固体加入到 350mL 水中，已知硫化亚铁的溶度积常数 Ksp = 3.7×10⁻¹⁹，计算溶液中亚铁离子和硫离子的浓度。

3、（本题10分）已知 298K 时，0.05mol/L 的硼酸溶液的 pH 值是多少？

4、（本题10分）从原子结构角度论述元素的电负性及其变化规律。

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