亳州学院《化工过程模拟理论》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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亳州学院
《化工过程模拟理论》2023-2024学年第二学期期末试卷
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、在一定温度下，向饱和石灰水中加入少量生石灰，恢复到原温度时，下列说法正确的是（ ）
A. 溶液中溶质的质量不变 B. 溶液中溶质的质量分数不变
C. 溶液中钙离子的浓度增大 D. 溶液中钙离子的物质的量增大

2、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)

3、在一定温度下，对于可逆反应：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

4、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. 10 C. 5 D. 11

5、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g) ，现将 4mol A 和 2mol B 放入容积为 2L 的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6mol/L 。若在相同条件下，向该容器中再加入 2mol A 、1mol B 和 3mol C ，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

6、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

7、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

8、在一定温度下，向一恒容密闭容器中充入 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 0.6 mol，B 为 0.3 mol，C 为 1.4 mol 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

9、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. 单位时间内生成 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

10、在一定温度下，可逆反应 X(g) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 n mol X，同时生成 3n mol Y
B. X、Y、Z 的浓度不再变化
C. X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 3 : 2
D. 容器内压强保持不变

11、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。下列判断正确的是？（ ）
A. x = 1
B. B 的转化率为 40%
C. 2 min 内 A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min)
D. 若混合气体的压强不变，则表明该反应已达到平衡状态

12、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

13、在一定条件下，反应 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) 达到平衡，若保持温度和容器体积不变，再充入一定量的 O2，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. 无法确定

14、在相同温度下，等物质的量浓度的下列溶液中，c(NH₄⁺)最大的是？（ ）
A. NH₄Cl
B. NH₄HSO₄
C. CH₃COONH₄
D. NH₄HCO₃

15、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻) + 2c(CO₃²⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(H⁺) = c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)

16、在一定条件下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若减小压强，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

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、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，C 的浓度是原来的 50%，则（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大 D. C 的体积分数增大

19、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⁺)

20、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

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）进行实验探究在不同温度下，乙酸和乙醇酯化反应的速率和平衡常数。通过测量反应过程中生成物的浓度变化，计算反应速率和平衡常数，分析温度对反应的影响，以及酯化反应在有机合成中的应用。

2、（本题5分）设计实验流程，测定某有机化合物的燃烧热。详细阐述实验样品的准备、燃烧装置的使用、热量的测量与计算方法，讨论实验误差的来源和控制方法。

3、（本题5分）设计实验测定某水样中氟离子的含量。采用离子选择电极法或氟试剂分光光度法，对水样进行检测，分析氟离子的来源和危害，以及在水处理和环境保护中的意义。

4、（本题5分）策划实验测定某铜合金中铜的质量分数。考虑使用硝酸将铜氧化，通过一系列化学反应转化为可测量的物质，如沉淀或气体，准确记录实验数据并进行计算，同时说明实验误差的可能来源及控制方法。

5、（本题5分）设计实验研究在一定条件下，葡萄糖与银氨溶液的反应产物和反应条件。准备葡萄糖溶液、银氨溶液、加热装置等，观察反应现象，检验产物，分析反应条件。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 25℃时，某浓度的醋酸铵溶液的 pH = 7.0，计算该溶液中醋酸的电离常数 Ka。

2、（本题5分）有一原电池，其电池反应为 Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑，若铁电极和氢电极的标准电极电势分别为 -0.44V 和 0.00V，计算该原电池在 25℃时的电动势。

3、（本题5分）已知反应 4A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + D(g)，在一定温度下达到平衡，各物质的浓度分别为[A] = 1.2 mol/L，[B] = 0.8 mol/L，[C] = 0.4 mol/L，[D] = 0.2 mol/L，计算该反应的平衡常数 K。

4、（本题5分）有一浓度为 0.05mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 4，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

5、（本题5分）已知 298 K 时，BaCO₃ 的溶度积常数 Ksp = 8.1×10⁻⁹，向该温度下的饱和 BaCO₃ 溶液中加入 0.2 mol/L 的 Na₂CO₃ 溶液 150 mL，计算此时溶液中钡离子的浓度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）阐述高分子化学中离子聚合的反应特点及应用。

2、（本题10分）详细论述化学中的萃取剂的选择对萃取效率的影响因素。

3、（本题10分）论述催化剂的作用机理和选择原则。

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