中国民航大学《高等化学（Ⅳ）》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《高等化学（Ⅳ）》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，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO₂，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，达到平衡后，再向容器中充入 a mol NO₂，重新达到平衡后，与原平衡相比（ ）
A. 颜色变深 B. 颜色变浅 C. 平均相对分子质量不变 D. NO₂的转化率不变

2、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

3、在一定温度下，将 2 mol A 和 2 mol B 两种气体混合于 2 L 密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ xC(g) + 2D(g)，2 min 末达到平衡状态，生成 0.8 mol D。下列说法正确的是（ ）
A. x = 2 B. B 的平衡浓度为 0.8 mol/L
C. A 的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min) D. 平衡时 A 与 B 的转化率相等

4、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

5、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.4 mol/(L·s)，v(B) = 0.2 mol/(L·s)，v(C) = 0.6 mol/(L·s)，v(D) = 0.8 mol/(L·s)，则该反应速率最慢的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

6、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)，在恒温恒容条件下，向容器中加入 2 mol A 和 2 mol B 达到平衡时，C 的浓度为 w mol/L。若维持容器的温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 w mol/L 的是（ ）
A. 4 mol A + 4 mol B B. 2 mol C + 6 mol D
C. 1 mol A + 1 mol B + 1 mol C + 3 mol D D. 3 mol C + 5 mol D

7、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

8、在一定温度下，向氢氧化钡的饱和溶液中加入少量氢氧化钡固体，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

9、对于反应：C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g) ，ΔH > 0 ，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是？（ ）
A. 增加 C 的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变，充入氮气使体系压强增大
D. 保持压强不变，充入氮气使容器体积增大

10、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. 11 D. 12

11、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 4 mol、2 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，再向容器中加入 1 mol A、1 mol B、1 mol C，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. 无法判断

12、在 25℃时，某一元弱酸 HA 的电离常数 Ka = 1×10^-6 ，则 0.1mol/L 的 HA 溶液中 c(H⁺)约为（ ）
A. 1×10^-3mol/L B. 1×10^-6mol/L C. 1×10^-7mol/L D. 1×10^-4mol/L

13、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

14、在一定温度下，有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ΔH > 0。现将 1 mol A 和 2 mol B 充入一密闭容器中进行反应，下列有关说法正确的是？（ ）
A. 反应达到平衡时，A、B、C 物质的量之比一定为 1 : 2 : 2
B. 达到平衡时，A 的转化率不可能达到 100%
C. 升高温度，A 的转化率增大，说明正反应是吸热反应
D. 若容器内压强不随时间变化，则反应达到平衡状态

15、对于可逆反应 2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，在一定条件下达到平衡。现保持温度和容积不变，再向容器中充入一定量的 NO2，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2 的体积分数将？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

16、在一定温度下，将等物质的量的 CO 和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，一段时间后达到平衡。对该平衡状态描述正确的是？（ ）
A. 正反应速率等于零
B. 各物质的浓度不再变化
C. CO 和水蒸气的转化率相等
D. 以上都对

17、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)

18、对于可逆反应：C(s) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + H₂(g) ΔH > 0，达到平衡后，改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动的是？（ ）
A. 增大压强
B. 升高温度
C. 加入固体碳
D. 通入 CO

19、在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的 NO₂ ，发生反应 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡后，再向容器中通入一定量的 NO₂ ，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO₂ 的体积分数？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

20、在 25℃时，某溶液中 c(H⁺) = 1×10⁻⁴ mol/L，则该溶液的 pH 为（ ）
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

二、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食品中的维生素 C 含量。利用维生素 C 的还原性，通过氧化还原滴定等方法进行定量分析，详细描述样品的预处理、滴定过程和计算方法，讨论实验中可能的干扰因素及消除方法。

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）设计实验探究氢氧化铝的两性。制备氢氧化铝沉淀，分别将其与盐酸和氢氧化钠溶液反应，观察实验现象，通过化学方程式和离子方程式解释氢氧化铝既能与酸反应又能与碱反应的性质，并分析其在实际应用中的意义。

4、（本题5分）设计实验探究在不同浓度的氯化钴溶液中，加入氨水后溶液的颜色变化和配合物的生成。准备氯化钴溶液、氨水、试管等，观察溶液颜色变化，分析浓度的影响。

5、（本题5分）设计实验探究化学反应的级数。通过改变反应物浓度，测量反应速率的变化，运用数学方法确定反应级数，分析反应级数对反应速率的影响，解释实验现象的化学原理。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述化学中的亲核取代反应及其反应机制。

2、（本题5分）在 3L 密闭容器中进行反应 3A(g) + 2B(g) ⇌ 4C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 3mol/L 和 2mol/L，4min 后 B 的浓度变为 1mol/L，计算 4min 内 A 的平均反应速率。

3、（本题5分）有一原电池，其电池反应为 Sn + 2Fe³⁺ = Sn²⁺ + 2Fe²⁺，若锡电极和铁电极的标准电极电势分别为 -0.14V 和 0.77V，计算该原电池在 25℃时的电动势。

4、（本题5分）在 101.3kPa、273K 条件下，将 2.0L 氮气和 3.0L 氢气充入 5.0L 密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为 20%，计算氮气的转化率和平衡常数 K。

5、（本题5分）将 0.1mol 的碘化钾固体溶解在 1L 水中，然后通入一定量的氯气发生反应：2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂。当反应达到平衡时，测得溶液中碘离子的浓度为 0.02mol/L，计算通入氯气的物质的量。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）阐述化学实验中减压干燥的操作要点及适用物质。

2、（本题10分）以某一具体的化学工业流程（如石油炼制、煤化工）为例，论述其中的化学原理和节能减排措施。

3、（本题10分）详细论述化学实验中的减压蒸馏操作及其应用。

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