延边大学《工业分析与分离》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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延边大学
《工业分析与分离》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25个小题，每小题1分，共25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 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.6 mol/(L·s)，v(B) = 0.4 mol/(L·s)，v(C) = 0.8 mol/(L·s)，v(D) = 1.2 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)

2、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。现将 2 mol A 和 1 mol B 充入体积为 V 的甲容器，将 4 mol A 和 2 mol B 充入体积为 2V 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

3、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 单位时间内消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z
D. 容器内 X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 2 : 2

4、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

5、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1mol X 气体和 2mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是？（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 1 : 2 : 2
D. 单位时间消耗 0.1mol X 同时生成 0.2mol Z

6、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)

7、在一定温度下，向容积为 2L 的密闭容器中充入 2mol A 和 1mol B 发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，达到平衡时，C 的物质的量为 1.2mol 。若保持温度和容积不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C 的物质的量仍为 1.2mol 的是？（ ）
A. 4mol A + 2mol B
B. 2mol A + 1mol B + 3mol C
C. 1mol A + 0.5mol B + 1.5mol C
D. 3mol C + 1mol D

8、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 1:2:2
D. 单位时间消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z

9、对于反应：M(g) + N(g) ⇌ P(g) + Q(g) ，ΔH > 0 ，在一固定容积的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的是？（ ）
A. 单位时间内生成 n mol M 的同时生成 n mol P
B. 容器内压强不随时间变化
C. 混合气体的密度不随时间变化
D. 单位时间内消耗 n mol M ，同时消耗 n mol Q

10、在一定温度下，有反应：A2(g) + B2(g) ⇌ 2AB(g) ΔH < 0。在容积可变的密闭容器中，达到平衡后，压缩容器体积，下列说法正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡不移动
C. A2 的转化率增大
D. B2 的浓度减小

11、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

12、在化学反应速率的表示方法中，用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，下列哪种物质的浓度变化更适合用于表示反应速率？（ ）
A. 固体物质
B. 纯液体物质
C. 气体物质
D. 任何物质

13、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

14、已知在一定温度下，下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) ⇌ H2S(g) K1 ；S(s) + O2(g) ⇌ SO2(g) K2 。则在相同温度下，反应 H2(g) + SO2(g) ⇌ O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为？（ ）
A. K1 + K2
B. K1 - K2
C. K1 / K2
D. K2 / K1

15、在 25℃时，将 pH = 4 的盐酸溶液稀释 100 倍，溶液的 pH 约为（ ）
A. 6 B. 7 C. 8 D. 2

16、已知反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 的平衡常数为 K₁，反应 2C(g) ⇌ 2A(g) + B(g) 的平衡常数为 K₂，则 K₁ 和 K₂ 的关系为？（ ）
A. K₁ = K₂
B. K₁ = -K₂
C. K₁ = 1/K₂
D. K₁ = K₂²

17、在密闭容器中发生下列反应：aA(g) ⇌ cC(g) + dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡的 1.8 倍，下列叙述正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. a < c + d
C. D 的体积分数增大
D. A 的转化率变大

18、在 0.1 mol/L 的碳酸钠溶液中，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⁺)

19、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

20、在一定温度下，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

21、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，A、B、C 的物质的量分别为 4mol 、2mol 、4mol ，保持温度不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是？（ ）
A. 均减半
B. 均加倍
C. 均增加 1mol
D. 均减少 1mol

22、在一定温度下，将等物质的量的 CO 和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)，一段时间后达到平衡。对该平衡状态描述正确的是？（ ）
A. 正反应速率等于零
B. 各物质的浓度不再变化
C. CO 和水蒸气的转化率相等
D. 以上都对

23、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

24、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

25、在一定温度下，向一个恒容密闭容器中充入 2mol SO₂和 1mol O₂ ，发生反应 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) ，达到平衡时，SO₂的转化率为 90% 。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 2mol 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

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）构建实验研究不同搅拌速率对均相化学反应体系反应速率和产物选择性的影响。设定反应条件，在不同搅拌速率下进行反应，分离和定量分析产物，研究搅拌速率对反应进程和产物分布的作用规律。

2、（本题5分）进行实验探究物质的定量分析方法的准确性和精密度。选择一种物质，如某种金属离子或有机物，分别采用分光光度法、重量法、滴定法等定量分析方法进行测定，描述实验操作、数据处理和结果分析，比较不同定量分析方法的准确性和精密度，同时考虑实验中的误差来源和控制方法，最终选择最适合的定量分析方法。

3、（本题5分）设计实验探究乙醇在不同条件下的氧化反应。设置不同的实验条件，如加热温度、有无催化剂等，观察乙醇氧化后的产物，分析条件对反应的影响。

4、（本题5分）设计实验研究在一定温度和催化剂条件下，硝基苯的还原反应产物和反应选择性。准备硝基苯、氢气、催化剂、加热装置等，分离提纯产物，分析反应条件对产物和选择性的影响。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在 25℃时，将 0.1mol/L 的盐酸溶液 50mL 与 0.1mol/L 的氢氧化钠溶液 50mL 混合，计算混合溶液的 pH 值。

2、（本题5分）详细论述分析化学中的络合滴定法的原理和应用条件。

3、（本题5分）已知 298 K 时，Ag₂S 的溶度积常数 Ksp = 6.3×10⁻⁵⁰，计算该温度下 Ag₂S 在水中的溶解度（以 mol/L 为单位）。

4、（本题5分）有一浓度为 0.04mol/L 的一元弱酸 HB，其 pH = 4.2，计算该弱酸的电离常数 Ka 以及电离度。

5、（本题5分）在 2 L 密闭容器中进行反应 2X(g) + Y(g) ⇌ 3Z(g)，起始时 X、Y 的物质的量分别为 4 mol 和 2 mol，平衡时 Z 的物质的量为 3 mol，计算该温度下的平衡常数 K 及 X 的转化率。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）从分子的偶极矩大小角度论述其在电场中的行为。

2、（本题10分）论述化学中的亲核取代反应及其反应机制。

3、（本题10分）从电子云的伸展方向角度论述原子轨道的杂化类型。

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