南京中医药大学翰林学院《化工流程模拟与优化》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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南京中医药大学翰林学院《化工流程模拟与优化》
2023-2024学年第一学期期末试卷
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、在一定条件下，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ nC(s) + D(g) 达到平衡。若维持温度不变，增大压强，测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变，则下列说法正确的是（ ）
A. 其他条件不变，增大压强，平衡不移动
B. 其他条件不变，增大压强，平衡正向移动
C. 物质 C 的状态为固体
D. 物质 C 的状态为气体

2、已知在 25℃时，水的离子积常数 Kw = 1.0×10⁻¹⁴ ，下列溶液一定呈中性的是？（ ）
A. pH = 7 的溶液
B. c(H⁺) = 1.0×10⁻⁷mol/L 的溶液
C. c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁶mol/L 的溶液
D. 由等物质的量的强酸和强碱反应生成的溶液

3、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

4、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

5、已知反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 。现有甲、乙两个容积相同的恒容密闭容器，在 500℃和有催化剂存在下，向甲中充入 2 mol SO₂ 和 1 mol O₂ ，向乙中充入 2 mol SO₃ ，均达到平衡。下列说法不正确的是（ ）
A. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₂ 的浓度相等
B. 平衡时，甲、乙两容器中 SO₃ 的体积分数相等
C. 平衡时，甲、乙两容器中反应的平衡常数相等
D. 向乙容器中再充入一定量的 SO₃ ，达到新平衡时，SO₃ 的浓度增大

6、在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入少量硝酸钾晶体，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增加 B. 不变 C. 减少 D. 无法确定

7、对于可逆反应：M + N ⇌ Q 达到平衡时，下列说法正确的是？（ ）
A. M、N、Q 三种物质的浓度一定相等
B. M、N 全部变成了 Q
C. 反应混合物中各成分的百分含量不再变化
D. 反应已经停止

8、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

9、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，下列反应中能证明这一规律的是？（ ）
A. 2FeCl₃ + Cu = 2FeCl₂ + CuCl₂
B. 2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂
C. Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
D. 以上都能

10、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) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 5/6，则 A 的转化率为（ ）
A. 25% B. 50% C. 75% D. 80%

11、在密闭容器中进行如下反应：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，各物质的浓度有可能是？（ ）
A. c(Z) = 0.4 mol/L
B. c(X₂) = 0.2 mol/L
C. c(Y₂) = 0.4 mol/L
D. c(X₂) + cY₂) + c(Z) = 0.55 mol/L

12、在一定温度下，向一个恒容密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，达到平衡时，SO₂的转化率为 90% 。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2mol SO₃ ，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

13、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，有碳酸氢钠晶体析出，该反应的化学方程式为（ ）
A. Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ = 2NaHCO₃
B. Na₂CO₃ + CO₂ = NaHCO₃
C. 2Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃
D. Na₂CO₃ + 2CO₂ + 2H₂O = 2NaHCO₃

14、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) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，容器内压强为起始时的 80% ，则 A 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

15、下列哪种物质能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色？（ ）
A. 氯化亚铁溶液
B. 氯化铁溶液
C 硫酸亚铁溶液
D. 硫酸铁溶液

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

17、在 25℃时，将 pH = 5 的盐酸与 pH = 9 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. 6 D. 无法确定

18、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. A、B、C 的浓度不再变化
C. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B
D. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2

19、在一定温度下，将等物质的量的 A 、B 两种气体充入一密闭容器中，发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，当反应达到平衡时，测得 A 的转化率为 50% ，此时容器内的压强与起始时的压强之比为？（ ）
A. 3 : 4
B. 4 : 3
C. 3 : 5
D. 5 : 3

20、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

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）开展实验研究不同表面粗糙度的金属对电化学反应的影响。制备具有不同表面粗糙度的金属电极，在相同的电解液中进行电化学实验，测量电流、电位等参数，探讨表面粗糙度与电化学反应的关联。

2、（本题5分）设计实验研究在一定温度和压强下，乙烯的聚合反应产物的分子量和性能。准备乙烯气体、催化剂、聚合装置等，测量产物的分子量，分析反应条件对性能的影响。

3、（本题5分）进行实验探究影响化学平衡移动的因素。选择一个可逆反应，如氯化铁溶液与硫氰化钾溶液的反应，通过改变反应物或生成物的浓度、温度等条件，观察溶液颜色的变化，记录实验现象和数据，分析这些因素是如何影响化学平衡移动的。

4、（本题5分）拟定一个实验计划，用于测定某未知有机物的分子结构。描述如何通过元素分析、红外光谱、核磁共振等多种手段获取相关数据，并根据这些数据推断有机物的官能团、化学键及空间构型。

5、（本题5分）设计实验探究物质的结晶方法。准备一种可结晶的物质溶液，如硫酸铜溶液，通过蒸发结晶、冷却结晶等方法得到晶体，观察实验现象，比较不同结晶方法的适用条件和效果。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）以某一具体的元素周期表副族元素为例，论述其氧化态和化合物的稳定性。

2、（本题5分）有一浓度为 0.03 mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 3.8，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

3、（本题5分）已知 298 K 时，Ag₂S 的溶度积常数 Ksp = 6.3×10⁻⁵⁰，计算该温度下 Ag₂S 在水中的溶解度（以 mol/L 为单位）。

4、本题5分）详细论述化学实验室中的安全防护设备和使用规范。

5、（本题5分）在 3L 密闭容器中进行反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 2mol/L 和 1mol/L，6s 后 B 的浓度变为 0.5mol/L，计算 6s 内 A 的平均反应速率和该反应的速率常数。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）论述化学中的电感耦合等离子体发射光谱的原理和应用。

2、（本题10分）阐述化学实验中酸碱滴定中混合指示剂的应用。

3、（本题10分）从原子的价层电子对互斥理论论述分子的空间构型。

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