湖南工学院《生化分离与分析技术》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖南工学院《生化分离与分析技术》
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
总分
得分

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

2、已知某温度下，Ksp(AgCl) = 1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄) = 1.1×10⁻¹²。在该温度下，向含 AgCl 和 Ag₂CrO₄均为 0.01mol/L 的溶液中逐滴加入 0.01mol/L 的硝酸银溶液，先生成沉淀的是？（ ）
A. AgCl
B. Ag₂CrO₄
C. 同时生成
D. 无法确定

3、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)

4、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

5、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

6、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) = 2 mol/L，c(B) = 1 mol/L，c(C) = 2 mol/L。若保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，C 的浓度（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

7、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

8、在 25℃时，将 pH = 2 的盐酸与 pH = 12 的氨水等体积混合，混合后溶液的 pH（ ）
A. 小于 7 B. 大于 7 C. 等于 7 D. 无法确定

9、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. C 的生成速率与 C 的分解速率相等 B. A、B、C 的浓度相等
C. A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2 D. 单位时间内生成 n mol A，同时生成 3n mol B

10、在一定温度下，有可逆反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ΔH > 0。现将 1 mol A 和 2 mol B 充入一密闭容器中进行反应，下列有关说法正确的是？（ ）
A. 反应达到平衡时，A、B、C 物质的量之比一定为 1 : 2 : 2
B. 达到平衡时，A 的转化率不可能达到 100%
C. 升高温度，A 的转化率增大，说明正反应是吸热反应
D. 若容器内压强不随时间变化，则反应达到平衡状态

11、对于可逆反应 2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，在一定条件下达到平衡。现保持温度和容积不变，再向容器中充入一定量的 NO2，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2 的体积分数将？（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定

12、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

13、对于反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，在其他条件不变时，增大压强，平衡向（ ）
A. 正反应方向移动 B. 逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

14、已知在 25℃时，醋酸的电离平衡常数 Ka = 1.75×10⁻⁵ ，向 0.1mol/L 的醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，下列说法正确的是？（ ）
A. 溶液的 pH 增大
B. 醋酸的电离程度增大
C. 溶液中 c(H⁺)增大
D. 溶液中 c(OH⁻)减小

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、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

17、在一定温度下，有反应：H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) ，将 1mol H₂和 1mol I₂充入一密闭容器中，充分反应后，生成 HI 的物质的量？（ ）
A. 等于 2mol
B. 小于 2mol
C. 大于 2mol
D. 无法确定

18、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

19、在一定温度下，向氢氧化钡的饱和溶液中加入少量氢氧化钡固体，溶液中溶质的质量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

20、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g) ，现将 4mol A 、2mol B 、0mol C 、6mol D 充入一容积固定的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6mol/L 。则 A 的起始浓度可能为？（ ）
A. 1.2mol/L
B. 1.6mol/L
C. 2.0mol/L
D. 2.4mol/L

21、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

22、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⁺)

23、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)

24、在一定温度下，向一恒容密闭容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g)，达到平衡时，C 的体积分数为 W%。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A 为 0.6 mol，B 为 0.3 mol，C 为 1.4 mol 充入容器中，达到平衡时，C 的体积分数仍为 W%。则 x 的值可能为？（ ）
A. 1
B. 2
C. 3
D. 无法确定

25、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：A(g) + 2B(g) ⇌ 3C(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 2 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的体积分数（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）设计实验测定某工业废水的酸碱度（pH值）、电导率和化学需氧量（COD）。使用pH计、电导率仪和化学分析方法，对废水进行综合分析，评估废水的污染程度和处理难度，探讨废水处理的工艺流程和方法。

2、（本题5分）构思实验探究不同温度和压力条件下气体在液体中的溶解度变化规律。选择一种气体和液体体系，控制温度和压力变量，通过分析方法测定气体在液体中的溶解量，建立温度和压力与溶解度的数学模型。

3、（本题5分）设计一个实验来探究不同浓度的氢氧化钠溶液对酚酞试液变色程度的影响。要求准备不同浓度的氢氧化钠溶液，通过滴加酚酞试液观察颜色变化，并记录实验现象和数据，分析浓度与变色程度之间的关系。

4、（本题5分）进行实验探究在不同温度和催化剂条件下，硝基苯加氢还原为苯胺的反应速率和选择性。通过分析反应产物的组成和含量，测量反应过程中的温度、压力等参数，比较不同催化剂的催化性能和作用机制，以及在有机合成和化工生产中的应用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）论述化学中的分光光度计工作原理及在定量分析中的应用。

2、（本题5分）有一原电池，其电池反应为 Zn + 2Fe³⁺ = Zn²⁺ + 2Fe²⁺，若锌电极和铁电极的标准电极电势分别为 -0.76V 和 0.77V，计算该原电池在 25℃时的电动势。

3、（本题5分）在 25℃时，某浓度的醋酸溶液中，醋酸的电离常数 Ka = 1.75×10⁻⁵，若溶液中氢离子浓度为 0.001mol/L，计算醋酸的浓度。

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

5、（本题5分）一定温度下，在 2.2L 密闭容器中进行反应 3P(g) + Q(g) ⇌ 2R(g)，起始时加入 P 3.3mol，Q 1.1mol，4min 后，R 的浓度为 0.8mol/L，计算 4min 内 P 的平均反应速率和 Q 的转化率。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）论述无机化学中过渡金属离子的颜色与配位场分裂能的关系。

2、（本题10分）从绿色化学的十二原则出发，论述化学工业的可持续发展策略。

3、（本题10分）分析沉淀溶解平衡的影响因素及相关计算。

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