石河子大学《环境生物无机化学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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石河子大学
《环境生物无机化学》2023-2024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、在 25℃时，将 0.1 mol/L 的盐酸溶液稀释 10 倍，溶液的 pH 变为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

2、在一定温度下，有反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ，若起始时 c(A) = 1mol/L ，c(B) = 3mol/L ，c(C) = 0 ，经过 10s 后达到平衡，此时 C 的浓度为 0.6mol/L ，则 10s 内 B 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.09mol/(L·s)
B. 0.12mol/(L·s)
C. 0.18mol/(L·s)
D. 0.24mol/(L·s)

3、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + B(g) ⇌ C(g) + 3D(g) ΔH < 0。现将 2 mol A 和 1 mol B 充入体积为 V L 的甲容器，将 4 mol A 和 2 mol B 充入体积为 2V L 的乙容器。一段时间后，两容器均达到平衡状态。下列说法正确的是？（ ）
A. 甲容器中 A 的转化率小于乙容器中 A 的转化率
B. 平衡时，甲容器中压强小于乙容器中压强
C. 平衡时，两容器中 C 的浓度相等
D. 平衡时，两容器内气体的平均相对分子质量相等

4、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，溶液的 pH（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

5、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

6、将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol/L，现有下列几种说法：（ ）
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s)
②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol/(L·s)
③2 s 时物质 A 的转化率为 70%
④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/L
其中正确的是？
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ③④

7、在 2L 密闭容器中，发生反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，若最初加入 A 和 B 的物质的量都是 4mol，A 的平均反应速率为 0.12mol/(L·s) ，则 10 秒钟后容器中 B 的物质的量为（ ）
A. 2.8mol B. 1.6mol C. 3.2mol D. 3.6mol

8、已知反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，在一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol A 的同时生成 2n mol C
B. 容器内的总压强不随时间变化
C. A、B、C 的浓度之比为 1 : 2 : 2
D. 混合气体的密度保持不变

9、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)

10、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) ΔH < 0。达到平衡后再向容器中充入 a mol NO2，再次达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2 的转化率？（ ）
A. 不变
B. 增大
C. 减小
D. 无法判断

11、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

12、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)

13、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

14、在 25℃时，某溶液中由水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹⁰ mol/L，该溶液可能是？（ ）
A. 盐酸溶液
B. 氯化铵溶液
C. 碳酸钠溶液
D. 氢氧化钠溶液

15、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

16、在一定温度下，有可逆反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(g) ，ΔH < 0 ，现将 2mol M 和 1mol N 充入一容积固定的密闭容器中，下列说法正确的是？（ ）
A. 达到平衡时，M 的转化率为 50%
B. 达到平衡时，容器内的压强不再变化
C. 达到平衡时，放出的热量为 Q kJ （Q 为反应的热效应）
D. 达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量不变

17、在一定温度下，向一个容积为 2L 的密闭容器中通入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，2min 末测得容器内 SO₃ 的物质的量为 0.8mol ，则 2min 内 SO₂ 的平均反应速率为？（ ）
A. 0.2mol/(L·min)
B. 0.3mol/(L·min)
C. 0.4mol/(L·min)
D. 0.6mol/(L·min)

18、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

19、在一定温度下，向密闭容器中充入 2 mol SO₂和 1 mol O₂，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)，达到平衡时，若再向容器中通入 1 mol SO₂、1 mol O₂和 1 mol SO₃，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

20、在 2L 密闭容器中发生反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，若最初加入 A 和 B 的物质的量都是 4 mol，10 s 后，测得 v(B) = 0.06 mol/(L·s)，则此时容器中 A 的物质的量是（ ）
A. 2.8 mol B. 1.6 mol C. 3.2 mol D. 3.6 mol

二、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计实验探究影响化学反应速率的因素，以碘化钾与过氧化氢的反应为例。准备碘化钾溶液、过氧化氢溶液、催化剂、秒表等，观察反应速率的变化。

2、（本题5分）请设计实验探究不同物质在萃取操作中的效果。选择几种常见的有机溶剂和待萃取的溶质，按照萃取的操作要求进行实验，比较不同有机溶剂对溶质的萃取效率，观察实验现象，分析实验结果得出适合不同溶质的萃取剂，并解释萃取过程中的原理和注意事项。

3、（本题5分）策划实验测定某物质的红外光谱。使用红外光谱仪对样品进行测试，分析光谱图中的吸收峰位置和强度，推断物质的官能团和分子结构，详细描述实验样品的制备、仪器操作和光谱解析过程。

4、（本题5分）设计实验测定某溶液中银离子的浓度。运用银离子与氯离子形成沉淀的反应，通过沉淀的重量分析或其他合适的方法进行测量，详细描述实验所需的试剂、仪器和操作步骤，分析可能影响实验结果准确性的因素。

5、（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。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某有机物完全燃烧生成二氧化碳和水，已知燃烧消耗氧气的物质的量与生成水的物质的量之比为 11:9，求该有机物可能的化学式。

2、（本题5分）有一浓度为 0.07mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 4.6，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

3、（本题5分）用 0.4000 mol/L 的盐酸标准溶液滴定 50.00 mL 浓度未知的碳酸钠溶液，当滴入 25.00 mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 11.00；当滴入 50.00 mL 盐酸时，溶液的 pH 值为 3.70，计算碳酸钠溶液的浓度。

4、（本题5分）在一定温度下，反应 2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g) 的平衡常数 K = 0.01。若起始时 SO₃ 的浓度为 1.0mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

5、（本题5分）用 0.0400mol/L 的重铬酸钾溶液滴定 25.00mL 未知浓度的硫酸亚铁溶液，滴定终点时消耗重铬酸钾溶液 20.00mL，已知重铬酸钾与硫酸亚铁反应的化学计量比为 1:6，计算硫酸亚铁溶液的浓度。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）阐述化学实验中萃取剂的选择原则及常见萃取剂。

2、（本题10分）从化学平衡的角度论述压力对气相反应的影响。

3、（本题10分）详细论述化学实验中的安全注意事项及事故处理方法。

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