江苏卫生健康职业学院《高等物理化学原理与应用》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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江苏卫生健康职业学院《高等物理化学原理与应用》
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2分，共40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、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.1×10⁻¹²。在该温度下，向含 AgCl 和 Ag₂CrO₄均为 0.01mol/L 的溶液中逐滴加入 0.01mol/L 的硝酸银溶液，先生成沉淀的是？（ ）
A. AgCl
B. Ag₂CrO₄
C. 同时生成
D. 无法确定

2、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

3、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

4、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

5、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 的浓度相等
D. A、B、C 的分子数之比为 1:3:2

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

7、在一定温度下，向一个固定容积的密闭容器中充入 2mol NO₂，发生反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡时，容器内的压强为起始时的 4/5 ，则 NO₂的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

8、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)

9、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

10、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g) 达到平衡时，若增大压强，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. 无法确定

11、在 25℃时，将 pH = 3 的醋酸溶液和 pH = 11 的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈（ ）
A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 无法确定

12、在一定温度下，密闭容器中发生反应：N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) ，达到平衡时，再向容器中充入一定量的 N2O4 ，则 N2O4 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

13、在一定温度下，将一定量的 A 和 B 放入容积为 1 L 的密闭容器中，发生如下反应：A(s) + 2B(g) ⇌ C(g) + 2D(g)，经 5 min 后达到平衡，测得容器内 B 的浓度减少了 0.2 mol/L。下列叙述不正确的是？（ ）
A. 在 5 min 内该反应用 C 的浓度变化表示的反应速率为 0.02 mol/(L·min)
B. 平衡时 B 的转化率为 40%
C. 平衡时混合气体中 D 的体积分数约为 33.3%
D. 初始时加入 A 和 B 的物质的量之和一定为 1 mol

14、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)

15、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

16、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

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、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

19、在化学实验中，下列哪种操作可以用来配制一定物质的量浓度的溶液？（ ）
A. 溶解、转移、洗涤、定容
B. 称量、溶解、转移、定容
C. 计算、称量、溶解、转移、定容
D. 计算、量取、溶解、转移、定容

20、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

二、实验题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）设计实验测定某废水样品中的重金属离子含量。详细说明实验所用到的试剂和仪器，阐述样品的预处理方法、实验操作流程、检测方法的选择和优化、数据的测量和计算方法，同时考虑废水样品的复杂性及可能存在的干扰因素和消除方法，最终得出重金属离子的含量。

2、（本题5分）开展实验探究化学反应的动力学方程。选择一个合适的化学反应，通过实验测定不同时间反应物或生成物的浓度，绘制浓度-时间曲线，根据实验数据拟合出反应的动力学方程，分析反应级数和速率常数。

3、（本题5分）设计实验研究不同催化剂对双氧水分解反应速率的影响。选择至少两种常见的催化剂，控制双氧水的浓度、温度等条件相同，通过观察产生氧气的速率来评估催化剂的效果，同时解释如何判断反应速率的快慢以及实验操作的关键步骤。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）用 0.5000mol/L 的盐酸标准溶液滴定 60.00mL 浓度未知的碳酸钠溶液，当滴入 30.00mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 10.50；当滴入 60.00mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 3.00，计算碳酸钠溶液的浓度。

2、（本题5分）论述环境化学中土壤污染的现状、危害及治理方法。

3、（本题5分）论述化学中的气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的原理和应用。

4、（本题5分）在 500mL 浓度为 0.5mol/L 的氯化铁溶液中逐滴加入 0.5mol/L 的氢氧化钠溶液，当生成沉淀的质量最大时，消耗氢氧化钠溶液的体积是多少？

5、（本题5分）已知某有机物的最简式为 C₃H₆O₂，其相对分子质量为 180，确定该有机物的分子式。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）以某一具体的化学工艺流程（如氨氧化法制硝酸）为例，论述工艺优化和节能减排措施。

2、（本题10分）详细论述物理化学中的热力学过程的方向性判断。

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