首钢工学院《分析化学含仪器分析》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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首钢工学院《分析化学含仪器分析》
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、在一定温度下，对于可逆反应：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

2、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. 11 D. 12

3、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

4、对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，△H < 0，下列措施能使正反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（ ）
A. 升高温度 B. 增大 A 的浓度 C. 增大压强 D. 使用催化剂

5、在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，初始时投入 2 mol SO₂ 和 1 mol O₂ ，反应达到平衡后，测得容器内压强为起始时的 80%。若向该平衡体系中再加入 1 mol SO₂ 和 0.5 mol O₂ ，则再次达到平衡时，SO₂ 的转化率将（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

6、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入 3mol PCl₃和 4mol Cl₂，使之发生反应：PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g)，反应达到平衡时，容器内压强为开始时的 1.2 倍，则平衡时混合气体中 PCl₅的体积分数为？（ ）
A. 20%
B. 30%
C. 40%
D. 50%

7、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g)。若 c(HI) 由 0.1 mol/L 降到 0.07 mol/L 时，需要 15 s，那么 c(HI) 由 0.07 mol/L 降到 0.05 mol/L 时，所需反应的时间为？（ ）
A. 等于 5 s
B. 大于 10 s
C. 等于 10 s
D. 小于 10 s

8、在一定温度下，向一个容积固定的密闭容器中充入 2 mol NO2 发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 4/5。则此时 NO2 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

9、在一定条件下，反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡，若保持温度和容积不变，充入一定量的氮气，下列说法正确的是（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. 平衡不移动 D. 无法判断

10、在化学反应 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 中，氧化剂是（ ）
A. Cu B. HNO3 C. Cu(NO3)2 D. NO

11、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(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 1 mol A 和 2 mol B，达到新平衡时，A 的转化率（ ）
A. 大于 50% B. 小于 50% C. 等于 50% D. 无法确定

12、在恒温恒容条件下，对于反应：2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是？（ ）
A. 容器内压强不再变化
B. 混合气体的颜色不再变化
C. v(HI) = 2v(H2)
D. 容器内气体的密度不再变化

13、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(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 1 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的物质的量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

14、在一定条件下，可逆反应 2NO₂ ⇌ N₂O₄ 达到平衡。在恒温恒容下，再充入一定量的 NO₂，则（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. 平衡不移动 D. 无法判断平衡移动方向

15、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

16、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

17、对于反应 2NO(g) + 2CO(g) ⇌ N₂(g) + 2CO₂(g) ΔH < 0，下列说法正确的是？（ ）
A. 降低温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 使用合适的催化剂，能降低反应的活化能，提高 CO 的转化率
C. 增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大
D. 增大 CO 的浓度，平衡正向移动，NO 的转化率增大

18、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)

19、在一定温度下，将 2 mol SO2 和 1 mol O2 通入一个固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) ΔH < 0。当反应进行到一定程度时，反应达到平衡状态。若保持温度不变，分别向容器中再加入一定量的 SO2 和 O2，重新达到平衡后，下列说法正确的是？（ ）
A. SO2 的转化率增大
B. O2 的转化率增大
C. SO3 的体积分数增大
D. 容器内压强增大

20、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，C 的浓度为 0.8 mol/L。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol C，达到新平衡时，C 的浓度（ ）
A. 大于 0.8 mol/L B. 小于 0.8 mol/L C. 等于 0.8 mol/L 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）设计实验分离和提纯含有氯化钠、氯化钙和氯化镁的固体混合物。要求运用化学沉淀法、过滤、蒸发等操作，选择合适的试剂将杂质离子转化为沉淀除去，最终得到纯净的氯化钠晶体，详细描述实验步骤和所需仪器。

2、（本题5分）设计实验研究二氧化硫的漂白性和还原性。提供二氧化硫气体、品红溶液、高锰酸钾溶液等，观察溶液颜色变化来探究二氧化硫的性质。

3、（本题5分）进行实验探究扫描电子显微镜在材料表面形貌观察中的应用。选择一种材料，如金属表面涂层，使用扫描电子显微镜观察其表面形貌和微观结构，分析图像的特征和信息，讨论扫描电子显微镜的分辨率和样品制备要求。

4、（本题5分）进行实验测定某铜合金中铜的含量。采用合适的化学方法溶解铜合金，通过沉淀、过滤、灼烧等操作，计算铜的质量分数。

5、（本题5分）构建实验研究不同温度下饱和溶液溶质结晶情况。配制某种溶质的饱和溶液，将其分别置于不同温度环境中，观察并记录溶质结晶的时间、晶体形态和质量，分析温度对结晶的影响。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 25℃时，将 0.6mol/L 的氨水和 0.6mol/L 的盐酸等体积混合，计算混合溶液的 pH 值（氨水的电离常数 Kb = 1.8×10⁻⁵）。

2、（本题5分）一定温度下，在 3 L 密闭容器中进行反应 PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g)，起始时加入 PCl₃ 1 mol，Cl₂ 1 mol，5 min 后，PCl₅ 的浓度为 0.3 mol/L，计算 5 min 内 PCl₃ 的平均反应速率和 Cl₂ 的转化率。

3、（本题5分）在 1L 密闭容器中进行反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，起始时 A、B 的浓度分别为 3mol/L 和 1mol/L，20s 后 B 的浓度变为 0.5mol/L，计算 20s 内 A 的平均反应速率和该反应的速率常数。

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

5、（本题5分）将 2.0mol 的 PCl₃ 和 1.0mol 的 Cl₂ 充入 1L 密闭容器中发生反应：PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g)，平衡时 PCl₅ 的浓度为 0.4mol/L，计算该反应在该温度下的平衡常数 K。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）详细论述化学中的吸附剂的孔隙结构对吸附性能的影响。

2、（本题10分）详细论述化学中的萃取剂选择原则及其在分离提纯中的应用。

3、（本题10分）阐述高分子化学中聚合物的粘弹性表现及影响因素。

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