中国矿业大学（北京）《化学工程与工艺专业》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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中国矿业大学（北京）
《化学工程与工艺专业》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30个小题，每小题1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、已知反应 A + 3B ⇌ 2C + D 在某段时间内以 A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1 mol/(L·min)，则此段时间内以 C 的浓度变化表示的化学反应速率为？（ ）
A. 0.5 mol/(L·min)
B. 1 mol/(L·min)
C. 2 mol/(L·min)
D. 3 mol/(L·min)

2、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

3、在一定温度下，向一个容积为 2L 的密闭容器中通入 1mol N₂和 3mol H₂，发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ，2min 末时，测得容器内氨气的浓度为 0.8mol/L ，则 2min 内氢气的平均反应速率为？（ ）
A. 0.6mol/(L·min)
B. 0.9mol/(L·min)
C. 1.2mol/(L·min)
D. 1.5mol/(L·min)

4、在 25℃时，将 pH = 3 的盐酸与 pH = 11 的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的 pH 为（ ）
A. 7 B. 10 C. 12 D. 13

5、在一定温度下，有下列物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的溶液：①NaHSO₄ ②CH₃COOH ③NH₄Cl ④Na₂CO₃ ⑤NaOH ，pH 由大到小的顺序是（ ）
A. ⑤＞④＞①＞③＞② B. ⑤＞④＞③＞①＞②
C. ⑤＞④＞③＞②＞① D. ④＞⑤＞③＞①＞②

6、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 0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/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) = 0.2mol/L
B. c(Y₂) = 0.4mol/L
C. c(Z) = 0.4mol/L
D. c(X₂) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55mol/L

7、在 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) + 4D(g)反应中，若 v(A) = 0.5 mol/(L·s)，则 v(D)为（ ）
A. 1 mol/(L·s) B. 2 mol/(L·s) C. 1.5 mol/(L·s) D. 0.8 mol/(L·s)

8、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. 107 D. 无法确定

9、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

10、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

11、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

12、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) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55 mol/L

13、在一定温度下，向密闭容器中充入 2 mol SO₂和 1 mol O₂，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，达到平衡时，若再向容器中通入 1 mol SO₂、1 mol O₂和 1 mol 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

14、对于反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，在其他条件不变时，增大压强，平衡向（ ）
A. 正反应方向移动 B. 逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

15、已知反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 3Z(g) ΔH < 0。在一定条件下，向容积为 2 L 的密闭容器中加入 2 mol X 和 4 mol Y，2 min 末达到平衡状态，此时 Z 的浓度为 0.6 mol/L。下列说法正确的是？（ ）
A. 2 min 内，用 Y 表示的平均反应速率为 0.3 mol/(L·min)
B. 达到平衡时，X 的转化率为 60%
C. 增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
D. 升高温度，平衡向正反应方向移动

16、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.5 mol/(L·s)，v(B) = 0.3 mol/(L·s)，v(C) = 0.6 mol/(L·s)，v(D) = 0.8 mol/(L·s)，则反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

17、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰ ，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.9×10⁻¹² 。在该温度下，向含有 Cl⁻ 和 CrO₄²⁻ 且浓度均为 0.01mol/L 的混合溶液中逐滴加入 0.01mol/L 的 AgNO₃溶液，下列说法正确的是？（ ）
A. 首先生成 AgCl 沉淀
B. 首先生成 Ag₂CrO₄沉淀
C. 两种沉淀同时生成
D. 无法判断哪种沉淀先生成

18、已知：2H₂(g) + O₂(g) == 2H₂O(l) ΔH = -571.6 kJ/mol，下列叙述正确的是？（ ）
A. 2 个氢分子和 1 个氧分子反应生成 2 个水分子，放出热量 571.6 kJ
B. 2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水，放出热量 571.6 kJ
C. 2 mol 液态水分解为 2 mol 氢气和 1 mol 氧气，吸收热量 5716 kJ
D. 2 mol 氢气和 1 mol 氧气的总能量低于 2 mol 液态水的总能量

19、在一定温度下，对于可逆反应：2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ，达到平衡的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol NO 同时生成 n mol O₂
B. 容器内总压强不随时间变化
C. NO 、O₂ 、NO₂ 的物质的量浓度之比为 2 : 1 : 2
D. 混合气体的颜色不再变化

20、在一定温度下，某密闭容器中发生反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别是 3 mol、9 mol、4 mol。保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol N₂和 3 mol H₂，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

21、在一定条件下，可逆反应 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) 达到平衡。若缩小容器体积，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

22、在一定条件下，可逆反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，充入氦气，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

23、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)

24、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

25、已知反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数为 K₁，反应 2C(g) ⇌ 2A(g) + B(g) 的平衡常数为 K₂，则 K₁ 和 K₂ 的关系为？（ ）
A. K₁ = K₂
B. K₁ = -K₂
C. K₁ = 1/K₂
D. K₁ = K₂²

26、在恒温恒容条件下，能使 A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 正反应速率增大的措施是（ ）
A. 减小 C 的浓度 B. 增大 B 的浓度 C. 减小压强 D. 降低温度

27、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)。现将 4 mol A 和 2 mol B 放入容积为 2 L 的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6 mol/L。下列说法正确的是？（ ）
A. B 的平衡转化率为 40%
B. 平衡时 A 的浓度为 1.4 mol/L
C. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为 40
D. 若在相同条件下，向该容器中充入 1 mol A、1 mol B、1 mol C 和 3 mol D，则平衡向正反应方向移动

28、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡，测得平衡时 A、B、C 物质的量之比为 n(A) : n(B) : n(C) = 1 : 3 : 2。保持温度不变，以 1 : 3 : 2 的物质的量之比再充入 A、B、C，下列判断正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡不发生移动
C. C 的体积分数增大
D. C 的体积分数减小

29、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：A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 50%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的体积分数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

30、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

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）从分子轨道的成键重叠方式角度论述分子的化学键类型。

2、（本题5分）论述化学中的色谱分析技术在环境监测中的应用。

3、（本题5分）详细论述化学中的吸附剂的改性方法对吸附性能的提升作用。

4、（本题5分）分析化学实验中使用红外光谱仪分析有机官能团。

5、（本题5分）论述无机化学中多核金属簇合物的结构特点和性质。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计实验流程分离和鉴定某混合溶液中的铁离子、亚铁离子和铜离子。利用不同离子的化学性质，选择合适的试剂进行分步检验和分离，详细说明实验现象和反应方程式，解释鉴定和分离的原理。

2、（本题5分）策划实验探究同周期元素性质的递变规律。选择第三周期的钠、镁、铝三种金属元素及其对应的化合物，通过与水或酸的反应、最高价氧化物对应水化物的碱性比较等实验，观察元素性质的变化趋势，解释元素周期律的本质原因。

3、（本题5分）设计实验流程，测定某一聚合物的玻璃化转变温度和熔融温度。详细说明实验仪器（如差示扫描量热仪）的操作、样品的准备、数据的分析与解释，讨论聚合物的性能与温度的关系。

4、（本题5分）设计实验探究在不同浓度的硫酸铝溶液中，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化铝沉淀的溶解情况。准备硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液、搅拌装置等，观察沉淀的溶解，分析浓度的作用。

5、（本题5分）进行实验探究物质的定量分析方法的准确性和精密度。选择一种物质，如某种金属离子或有机物，分别采用分光光度法、重量法、滴定法等定量分析方法进行测定，描述实验操作、数据处理和结果分析，比较不同定量分析方法的准确性和精密度同时考虑实验中的误差来源和控制方法，最终选择最适合的定量分析方法。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）在 101.3kPa、423K 条件下，将 2.5L 氮气和 7.5L 氢气充入 5L 密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为 40%，计算氮气的转化率和平衡常数 K。

2、（本题10分）用 0.00500mol/L 的 EDTA 标准溶液滴定 25.00mL 浓度未知的金属离子溶液，滴定至终点时消耗 EDTA 溶液 30.00mL，计算金属离子溶液的浓度。

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