阳光学院《化工机械设备基础》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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阳光学院《化工机械设备基础》2024-2025学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

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、已知反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，在某温度下达到平衡，若 A 、B 、C 的起始浓度分别为 c₁ 、c₂ 、c₃ （均不为 0 ），且 c₁ : c₂ : c₃ = 3 : 1 : 2 ，则平衡时 A 、B 的转化率之比为？（ ）
A. 1 : 1
B. 3 : 1
C. 1 : 3
D. 无法确定

2、在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，起始时加入 2mol SO₂和 1mol O₂，达到平衡后，再向容器中通入一定量的 O₂。下列说法正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
B. 平衡向正反应方向移动，SO₂、O₂、SO₃的浓度都增大
C. 新平衡时，SO₂的浓度一定小于原平衡时 SO₂的浓度
D. 新平衡时，正反应速率大于原平衡时正反应速率，逆反应速率小于原平衡时逆反应速率

3、在 0.1 mol/L 的 Na₂S 溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) = 2c(S²⁻) B. c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HS⁻) + 2c(H₂S)
C. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(HS⁻) + 2c(S²⁻) D. c(Na⁺) > c(S²⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

4、在一定温度下有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 2 mol、4 mol、4 mol。若保持温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的物质的量仍为 4 mol 的是（ ）
A. 4 mol A + 2 mol B B. 2 mol A + 1 mol B + 2 mol C
C. 2 mol C + 1 mol B D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1 mol C

5、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

6、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO₂，发生如下反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)，达到平衡后，再向该容器中充入 a mol NO₂，达新平衡后与原平衡比较，下列叙述不正确的是（ ）
A. 相对平均分子质量增大 B. NO₂的转化率提高
C. 颜色变深 D. 反应放出的总热量大于原平衡的 2 倍

7、在标准状况下，11.2 L 某气体的质量为 14 g，该气体的摩尔质量为（ ）
A. 14 g/mol B. 28 g/mol C. 56 g/mol D. 71 g/mol

8、在一定条件下，可逆反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，再充入一定量的 NO，达到新平衡时，NO 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

9、在 0.1mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要使 CH₃COOH 的电离程度增大，且 c(H⁺)降低，可采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 加少量 NaOH 固体
C. 加少量盐酸
D. 加水稀释

10、在 25℃时，向纯水中加入少量的 KHSO₄ 固体，则水的离子积常数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

11、在一定温度下，将 2mol A 气体和 3mol B 气体通入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)。已知反应进行到某时刻时，A 的浓度为 0.8mol/L，B 的浓度为 1.6mol/L，C 的浓度为 1.2mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态？（ ）
A. 已达平衡
B. 向正反应方向进行
C. 向逆反应方向进行
D. 无法判断

12、在配制一定物质的量浓度的溶液时，下列操作会使所配溶液浓度偏高的是（ ）
A. 定容时俯视刻度线
B. 转移溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
C. 容量瓶中有少量蒸馏水
D. 定容摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线

13、在实验室制取氯气的反应中，MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，被氧化的 HCl 与参加反应的 HCl 的物质的量之比为（ ）
A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 2 : 1 D. 2 : 4

14、已知在 25℃时，醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别为：醋酸 Ka = 1.75×10⁻⁵ ，碳酸 Ka₁ = 4.3×10⁻⁷ ，Ka₂ = 5.6×10⁻¹¹ ，硼酸 Ka = 5.8×10⁻¹⁰ 。下列说法正确的是？（ ）
A. 等浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液，前者的碱性更强
B. 等浓度的碳酸溶液和硼酸溶液，酸性前者更强
C. 相同条件下，将等物质的量的硼酸和醋酸分别加水稀释至原体积的 10 倍，硼酸溶液的 pH 变化更大
D. 向 0.1mol/L 的醋酸溶液中滴加碳酸钠溶液，能观察到立即有气泡产生

15、在 pH 都等于 9 的 NaOH 和 CH₃COONa 两种溶液中，设由水电离产生的 OH⁻浓度分别为 a mol/L 和 b mol/L，则 a 和 b 的关系为？（ ）
A. a > b
B. a = 10⁻⁴b
C. b = 10⁻⁴a
D. a = b

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 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 可能是（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 无法确定

18、在 100mL 0.1mol/L 的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H⁺浓度减小，可采用的方法是？（ ）
A. 加热
B. 加入少量 0.1mol/L 的氢氧化钠溶液
C. 加入少量 1mol/L 的醋酸溶液
D. 加水稀释

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

20、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 约为（ ）
A. 7 B. 10 C. 2.3 D. 11.7

二、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，测定某一材料的热导率。详细说明实验装置的搭建、材料的处理、温度和热流量的测量、数据的处理与分析，讨论热导率对材料性能的影响。

2、（本题5分）构建实验流程，测定某一液体混合物的沸点升高和凝固点降低常数。阐述混合物的配制、沸点和凝固点的测量、数据的处理与计算，分析实验结果与理想溶液的偏差和原因。

3、（本题5分）设计实验研究材料的力学性能测试。选择一种材料如金属或塑料，使用拉伸试验机、硬度计等仪器进行力学性能测试，如拉伸强度、屈服强度、硬度等，分析材料的力学性能与结构和加工工艺的关系。

4、（本题5分）设计实验研究在不同酸碱度条件下，溴水与乙烯的加成反应速率和产物稳定性。准备溴水、乙烯气体、不同酸碱度的溶液、密闭容器等，测量反应速率，分析酸碱度对反应和产物的影响。

5、（本题5分）设计实验测定某固体混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。将混合物进行加热处理，测量产生气体的体积和质量，分析不同温度下气体的生成量，比较碳酸钠和碳酸氢钠的热分解特性，探讨其在化学分析和工业生产中的应用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）有一浓度为 0.02 mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 3.5，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

2、（本题5分）原电池中，锌电极和铁电极分别浸在硫酸锌和硫酸亚铁溶液里，锌电极标准电极电势为 -0.76V，铁电极标准电极电势为 0.44V，若电池电动势是 0.32V，求此时溶液中锌离子和亚铁离子浓度之比。

3、（本题5分）在 298K 时，某电池的电动势 E = 0.7V，正极的电极电势为 0.3V，计算负极的电极电势。

4、（本题5分）在 25℃时，某浓度的醋酸钠溶液的 pH = 8，计算该溶液中醋酸的电离常数 Ka。

5、（本题5分）用 0.0800 mol/L 的氢氧化钠标准溶液滴定 25.00 mL 未知浓度的硫酸溶液，滴定至终点时消耗氢氧化钠溶液 20.00 mL，计算硫酸溶液的浓度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）详细论述物理化学中的热化学定律及其应用。

2、（本题10分）论述物理化学中吉布斯函数的定义和应用。

3、（本题10分）论述物理化学中热分析法测定物质相变温度的原理和应用。

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