辽宁大学《高等反应工程》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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辽宁大学
《高等反应工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
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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 25℃时，将 pH = 3 的盐酸与 pH = 11 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 为（ ）
A. 7 B. 3.3 C. 10.7 D. 无法确定

2、在一定温度下，将等物质的量的气体 A 和气体 B 充入一密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中 A 和 B 的物质的量之和与 C 的物质的量相等，则此时 A 的转化率为？（ ）
A. 40%
B. 50%
C. 60%
D. 70%

3、在一定条件下，合成氨反应 N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 的平衡常数 K = 0.5，若将各物质的浓度都增大到原来的 2 倍，则平衡常数将（ ）
A. 增大到原来的 2 倍 B. 减小为原来的 1/2 C. 不变 D. 无法确定

4、在 0.1 mol/L 的碳酸氢钠溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻) + 2c(CO₃²⁻)
C. c(H₂CO₃) + c(H⁺) = c(CO₃²⁻) + c(OH⁻)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)

5、在相同温度下，等物质的量浓度的下列溶液中，c(NH₄⁺)最大的是？（ ）
A. NH₄Cl
B. NH₄HSO₄
C. CH₃COONH₄
D. NH₄HCO₃

6、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

7、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

8、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 0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是？（ ）
A. c(X₂) = 0.2mol/L
B. c(Y₂) = 0.4mol/L
C. c(Z) = 0.4mol/L
D. c(X₂) + c(Y₂) + c(Z) = 0.55mol/L

9、已知反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，在某温度下达到平衡，若 A 、B 、C 的起始浓度分别为 c₁ 、c₂ 、c₃ （均不为 0 ），且 c₁ : c₂ : c₃ = 3 : 1 : 2 ，则平衡时 A 、B 的转化率之比为？（ ）
A. 1 : 1
B. 3 : 1
C. 1 : 3
D. 无法确定

10、在一定条件下，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，△H < 0 达到平衡后，升高温度，则（ ）
A. 正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B. 正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
C. 正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动
D. 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

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) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 5/6，则 A 的转化率为（ ）
A. 25% B. 50% C. 75% D. 80%

12、在一定条件下，可逆反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)达到平衡。若减小压强，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. 无法判断

13、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（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是？（ ）
A. CuCl₂ [CuCl₂溶液]
B. NaOH [H₂O]
C. NaCl [HCl 气体]
D. CuSO₄ [Cu(OH)₂]

14、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

15、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.8 mol/(L·s)，v(B) = 0.6 mol/(L·s)，v(C) = 1.2 mol/(L·s)，v(D) = 1.6 mol/(L·s)，则该反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

16、在 0.1 mol/L 的醋酸溶液中，加入少量醋酸钠固体，醋酸的电离程度（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断

17、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 可能是（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 以上都有可能

18、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)。现将 4 mol A 和 2 mol B 放入容积为 2 L 的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6 mol/L。下列说法正确的是？（ ）
A. B 的平衡转化率为 40%
B. 平衡时 A 的浓度为 1.4 mol/L
C. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为 40
D. 若在相同条件下，向该容器中充入 1 mol A、1 mol B、1 mol C 和 3 mol D，则平衡向正反应方向移动

19、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

20、对于反应 2A + B ⇌ 3C + D，达到平衡时，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 为气态，B、C、D 均为非气态
B. A、B、C、D 均为气态
C. A、B 为气态，C、D 至少有一种为气态
D. A、B 至少有一种为气态，C、D 均为气态

21、在一定温度下，将 2mol A 气体和 3mol B 气体通入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)。已知反应进行到某时刻时，A 的浓度为 0.8mol/L，B 的浓度为 1.6mol/L，C 的浓度为 1.2mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态？（ ）
A. 已达平衡
B. 向正反应方向进行
C. 向逆反应方向进行
D. 无法判断

22、在恒温恒容条件下，能使 A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 正反应速率增大的措施是（ ）
A. 减小 C 的浓度 B. 增大 B 的浓度 C. 减小压强 D. 降低温度

23、在 25℃时，某溶液中水电离出的 c(H⁺) = 1×10⁻¹² mol/L，则该溶液的 pH 可能为（ ）
A. 2 B. 7 C. 12 D. 以上都有可能

24、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

25、已知反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为 x%。若在相同条件下，向该容器中充入 2 mol A 和 6 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为？（ ）
A. 大于 x%
B. 小于 x%
C. 等于 x%
D. 无法确定

26、在实验室制取氯气的反应中，MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，被氧化的 HCl 与参加反应的 HCl 的物质的量之比为（ ）
A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 2 : 1 D. 2 : 4

27、在一定温度下，可逆反应 A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(g)达到平衡时，各物质的浓度分别为 c(A) = 0.5 mol/L，c(B) = 0.1 mol/L，c(C) = 1.6 mol/L。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，B 的浓度可能是（ ）
A. 0.05 mol/L B. 0.1 mol/L C. 0.2 mol/L D. 0.3 mol/L

28、某温度下，在一固定容积的密闭容器中进行反应：H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) ，已知 H₂ 和 I₂ 的起始浓度均为 0.1 mol/L ，达到平衡时 HI 的浓度为 0.16 mol/L 。若 H₂ 和 I₂ 的起始浓度均变为 0.2 mol/L ，则平衡时 H₂ 的浓度为（ ）
A. 0.02 mol/L B. 0.04 mol/L C. 0.08 mol/L D. 0.16 mol/L

29、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

30、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%

二、论述题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）分析无机化学中镧系收缩对元素性质的影响。

2、（本题5分）详细论述化学实验中的安全注意事项及事故处理方法。

3、（本题5分）从分子结构角度论述有机化合物的旋光性。

4、（本题5分）分析物理化学中化学势与逸度的概念及关系。

5、（本题5分）阐述有机化学中醇的氧化反应机理及选择性控制。

三、实验题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）进行实验研究不同浓度的氯化钠溶液对钢铁腐蚀速率的影响。将相同的钢铁试件分别置于不同浓度的氯化钠溶液中，观察并记录钢铁表面的腐蚀情况，通过称重等方法计算腐蚀速率，分析实验结果并探讨防止钢铁腐蚀的有效措施，阐述实验中可能存在的误差来源及改进方法。

2、（本题5分）设计实验测定某有机化合物（如苯甲酸、苯胺）的熔点和沸点。使用熔点测定仪和沸点测定装置，准确测量化合物的熔点和沸点，分析化合物的纯度和结构对物理性质的影响，以及在有机化学实验和物质鉴定中的应用。

3、（本题5分）设计实验探究离子交换法分离和提纯物质。以离子交换树脂分离含有不同离子的溶液（如钠离子和钙离子）为例，研究离子交换的条件和效果，通过实验数据计算离子交换容量，探讨离子交换法在工业生产和化学分析中的应用。

4、（本题5分）设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响。选择一个合适的反应，如过氧化氢的分解，分别在有无催化剂以及不同种类和用量的催化剂条件下进行实验，测量反应速率，分析催化剂的作用和影响因素。

5、（本题5分）设计实验探究在不同溶剂（如丙酮、乙醚）中，对硝基苯胺的重结晶效果和纯度。准备对硝基苯胺、不同溶剂、加热和过滤装置、纯度检测方法等，优化重结晶条件，测定纯度。

四、计算题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）某配合物的化学式为 [Cu(NH₃)₆]SO₄，若 0.06mol 该配合物与足量氯化钡溶液反应，生成硫酸钡沉淀的质量为多少？

2、（本题10分）已知 298K 时，AgCl 的溶度积常数 Ksp = 1.8×10⁻¹⁰，计算在该温度下，AgCl 在纯水中的溶解度（以 mol/L 为单位）。

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