贵州机电职业技术学院《元素无机化学》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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贵州机电职业技术学院
《元素无机化学》2023-2024学年第二学期期末试卷
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：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

2、对于反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + 2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是？（ ）
A. v(A) = 0.6 mol/(L·s)
B. v(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. v(C) = 0.5 mol/(L·s)
D. v(D) = 0.8 mol/(L·s)

3、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

4、在 0.1mol/L 的 CH3COOH 溶液中，加入少量 CH3COONa 固体，溶液的 pH（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

5、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

6、在 0.1 mol/L 的 Na₂CO₃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⁺)

7、对于反应 3Fe(s) + 4H₂O(g) ⇌ Fe₃O₄(s) + 4H₂(g)，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. 增加铁的量
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

8、在一定温度下，有反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，此时 NO₂的浓度为原平衡时的 60% ，则？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡向逆反应方向移动
C. 新平衡时，NO₂的转化率增大
D. 新平衡时，N₂O₄的体积分数减小

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

10、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

11、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) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 1.2 mol/L。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 的浓度（ ）
A. 大于 2.4 mol/L B. 小于 2.4 mol/L C. 等于 2.4 mol/L D. 无法确定

12、对于反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + D(g) ，在一定温度下达到平衡。若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列关系正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 、D 为非气体
B. A 、B 、C 、D 均为气体
C. A 、B 为气体，C 、D 至少有一种为气体
D. A 、B 至少有一种为气体，C 、D 为气体

13、在一定温度下，有反应：X(g) + Y(g) ⇌ 2Z(g) ，达到平衡时，若升高温度，Z 的浓度减小，则该反应的正反应是？（ ）
A. 吸热反应
B. 放热反应
C. 无法判断
D. 以上都不对

14、在一定条件下，可逆反应：N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH < 0 达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是？（ ）
A. 加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化，且变化的倍数相等
B. 加压，v(正)、v(逆)都增大，且 v(正)增大的倍数大于 v(逆)增大的倍数
C. 降温，v(正)、v(逆)都减小，且 v(正)减小的倍数小于 v(逆)减小的倍数
D. 加入氩气，v(正)、v(逆)都增大，且 v(正)增大的倍数大于 v(逆)增大的倍数

15、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)

16、在一定温度下，可逆反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若增大压强，则平衡常数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

17、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. 5 D. 11

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

19、在一定温度下，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. A、B、C 的浓度不再变化
C. 容器内压强不再变化
D. 以上都是

20、对于反应 3A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 4D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 3n mol A，同时生成 n mol C
B. 容器内压强不再变化
C. 容器内混合气体的密度不再变化
D. B 的物质的量浓度不再变化

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）拟定实验方案制备并提纯无水氯化亚铁。从铁粉与盐酸反应开始，经过一系列除杂、干燥等步骤得到无水氯化亚铁，详细阐述实验过程中的关键操作和注意事项，以及如何检验产品是否达到无水的标准。

2、（本题5分）设计实验探究金属的电化学腐蚀。设置不同的实验条件，如有无氧气、不同电解质溶液等，观察金属的腐蚀现象和速率，分析电化学腐蚀的原理和防护措施，解释腐蚀现象与环境因素的关系。

3、（本题5分）设计实验研究在酸性条件下，高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的速率方程。确定实验中需要控制的变量、测量的数据、实验操作的顺序及注意事项，通过实验结果推导反应的速率表达式。

4、（本题5分）开展实验研究物质的分离和提纯方法的综合应用。给定一个含有多种杂质的混合物，如含有氯化钠、氯化钙、泥沙等的固体混合物，运用过滤、蒸发、结晶、萃取、蒸馏等多种方法进行分离和提纯，分析每种方法的适用范围和优缺点，评估最终提纯效果。

5、（本题5分）策划实验测定某物质的溶度积常数。通过饱和溶液中离子浓度的测量，计算物质的溶度积常数，详细阐述实验原理、操作步骤和数据处理方法，讨论实验中可能存在的误差及解决办法。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）电解精炼镍时，若电流强度为 8 A，通电 2 小时，计算阴极上析出镍的质量（镍的摩尔质量为 58.69 g/mol，法拉第常数为 96500 C/mol）。

2、（本题5分）从分子间氢键的角度论述物质的溶解性。

3、（本题5分）一定温度下，在 2L 密闭容器中进行反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)，起始时加入氮气 1mol，氢气 3mol，5min 后，氨气的浓度为 0.5mol/L，计算 5min 内氮气的平均反应速率和氢气的转化率。

4、（本题5分）已知某温度下，反应 CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) 的平衡常数 K = 1.0，若起始时 CO 和 H₂O 的浓度均为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

5、（本题5分）在一定温度下，反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 的平衡常数 K = 160。若起始时 SO₂ 和 O₂ 的浓度分别为 0.4mol/L 和 0.2mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）论述化学中的晶体生长的界面动力学过程及其影响因素。

2、（本题10分）阐述化学实验中液液萃取过程中乳化现象的产生原因及解决方法。

3、（本题10分）论述高分子材料的老化机制及防护措施。

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