东北大学《精细化学品化学及工艺》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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东北大学《精细化学品化学及工艺》
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、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，会有晶体析出，原因是（ ）
A. 生成的碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠 B. 碳酸钠与二氧化碳反应生成了碳酸氢钠
C. 二氧化碳与碳酸钠反应生成了更多的溶质 D. 溶液中的水减少了

2、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，该反应的化学方程式为（ ）
A. Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ = 2NaHCO₃
B. Na₂CO₃ + CO₂ = NaHCO₃
C. 2Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃
D. Na₂CO₃ + 2CO₂ + 2H₂O = 2NaHCO₃

3、对于反应 A + 2B ⇌ 2C，若初始时 A、B 的浓度分别为 1 mol/L 和 2 mol/L，经过 2 秒后，A 的浓度变为 0.8 mol/L，则用 A 表示的反应速率为？（ ）
A. 0.1 mol/(L·s)
B. 0.2 mol/(L·s)
C. 0.3 mol/(L·s)
D. 0.4 mol/(L·s)

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

5、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）
A. CuCl₂（CuO） B. NaOH（NaOH）
C. NaCl（HCl） D. CuSO₄（Cu(OH)₂）

6、在一定条件下，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g)达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，C 的浓度是原来的 50%，则（ ）
A. 平衡向正反应方向移动 B. 平衡向逆反应方向移动
C. B 的转化率增大 D. C 的体积分数增大

7、对于反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，能增大正反应速率的措施是？（ ）
A. 通入大量 O₂
B. 增大容器容积
C. 移去部分 SO₃
D. 降低体系温度

8、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

9、在 0.1 mol/L 的 CH₃COOH 溶液中，要促进 CH₃COOH 的电离，且使 H⁺浓度增大，应采取的措施是？（ ）
A. 升温
B. 降温
C. 加入 NaOH 溶液
D. 加入稀盐酸

10、在一定温度下，向饱和的 BaSO₄溶液中加水，下列叙述正确的是？（ ）
A. BaSO₄的溶解度增大，Ksp 不变
B. BaSO₄的溶解度、Ksp 均增大
C. BaSO₄的溶解度不变，Ksp 增大
D. BaSO₄的溶解度、Ksp 均不变

11、在一定温度下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若增大氧气的浓度，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

12、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

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 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

15、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

16、已知反应 A + 2B ⇌ 3C ，在一定条件下达到平衡，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（ ）
A. A 为气体，B 、C 为非气体
B. A 、B 、C 均为气体
C. A 、B 为气体，C 为非气体
D. A 为非气体，B 、C 为气体

17、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)

18、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1.0×10⁻¹²mol/L ，则该溶液的 pH 可能为？（ ）
A. 2
B. 7
C. 12
D. 以上都有可能

19、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. 3.7 C. 10.3 D. 无法确定

20、有一处于平衡状态的反应：X(s) + 3Y(g) ⇌ 2Z(g)（正反应为放热反应）。为了使平衡向生成 Z 的方向移动，应选择的条件是？（ ）
A. 升高温度
B. 增大压强
C. 使用催化剂
D. 分离出 Z

21、在一定温度下，有 A、B 两个容器，A 是恒容密闭容器，B 是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同，均充入 2mol SO₂和 1mol O₂，在相同条件下发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)。达到平衡时，A 容器中 SO₂的转化率为 p%，B 容器中 SO₂的转化率为 q%，则 p 和 q 的大小关系为？（ ）
A. p > q
B. p < q
C. p = q
D. 无法确定

22、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)

23、在一定条件下，反应 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)达到平衡，若保持温度和容器体积不变，再充入一定量的 O2，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

24、某温度下，纯水中的 c(H⁺) = 2.0×10⁻⁷ mol/L，则此时溶液的 c(OH⁻) 为？（ ）
A. 2.0×10⁻⁷ mol/L
B. 0.5×10⁻⁷ mol/L
C. 1.0×10⁻¹⁴ mol/L
D. 无法确定

25、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

26、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

27、在一定温度下，将 3mol A 和 1mol B 放入容积为 2L 的密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，C 的物质的量为 1.2mol 。则 A 的转化率为？（ ）
A. 40%
B. 60%
C. 80%
D. 20%

28、在一定温度下，可逆反应 3A(g) + 2B(g) ⇌ C(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. 无法确定

29、在 2L 密闭容器中发生反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 都是 4 mol，10 s 后，测得 v(A) = 0.12 mol/(L·s)，则此时容器中 B 的物质的量是（ ）
A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 3.2 mol D. 3.6 mol

30、对于可逆反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，ΔH < 0 ，下列说法正确的是？（ ）
A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
B. 增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
C. 通入过量的 O₂，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小
D. 使用催化剂，能加快反应速率，平衡向正反应方向移动

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述化学中的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术的原理和应用。

2、（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。

3、（本题5分）论述化学实验中的误差来源、分析及控制方法。

4、（本题5分）论述化学中的荧光分光光度计的工作原理及应用。

5、（本题5分）详细论述化学热力学第一定律和第二定律的内容及相互关系。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）拟定一个实验计划，用于测定某未知有机物的分子结构。描述如何通过元素分析、红外光谱、核磁共振等多种手段获取相关数据，并根据这些数据推断有机物的官能团、化学键及空间构型。

2、（本题5分）设计实验研究氯化铁溶液对过氧化氢分解的催化作用。准备氯化铁溶液和过氧化氢溶液，控制实验条件相同，通过测量产生氧气的速率来比较有无氯化铁溶液时过氧化氢的分解情况，分析氯化铁的催化机理，并说明实验中如何收集和测量氧气的量。

3、（本题5分）设计实验测定某一液体的蒸气压与温度的关系。描述实验装置的设计、温度的控制、蒸气压的测量与数据处理，推导液体的蒸发热和正常沸点。

4、（本题5分）进行实验探究离子液体的性质和应用。制备离子液体，测定其物理性质（如密度、粘度、导电性），研究其在有机合成或电化学中的应用，分析离子液体的优点和局限性。

5、（本题5分）开展实验研究乙酸乙酯在不同条件下的水解速率。准备乙酸乙酯、水、酸、碱、温度控制装置等，通过检测酯的减少量来比较水解速率。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）有一化学反应 3A + B ⇌ 2C，其速率方程为 v = kc³(A)c(B)。当 A、B 的初始浓度分别为 0.3 mol/L 和 0.1 mol/L 时，反应速率为 0.027 mol/(L·s)，求该反应的速率常数 k。

2、（本题10分）有一原电池，其电池反应为 Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑，若铁电极和氢电极的标准电极电势分别为 -0.44V 和 0.00V，计算该原电池在 25℃时的电动势。

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