湖北开放职业学院《化工基础》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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湖北开放职业学院
《化工基础》2023-2024学年第一学期期末试卷
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 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，下列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)

2、在一定温度下，向一个固定容积的密闭容器中充入 2mol NO₂，发生反应：2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) ，达到平衡时，容器内的压强为起始时的 4/5 ，则 NO₂的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

3、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%

4、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入 3 mol A 和 1 mol B 发生反应：A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 60%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 1 mol B，达到新平衡时，C 的物质的量（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

5、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 3C(g) ，在一容积可变的密闭容器中进行。若开始时充入 2mol A 和 1mol B ，达到平衡后，A 的体积分数为 a% 。其他条件不变，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a% 的是？（ ）
A. 2mol C
B. 2mol A 、1mol B 和 1mol He （不参加反应）
C. 1mol B 和 1mol C
D. 2mol A 、3mol B 和 3mol C

6、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

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

8、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

9、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

10、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

11、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)，在恒温恒容条件下，向容器中加入 2 mol A 和 2 mol B 达到平衡时，C 的浓度为 w mol/L。若维持容器的温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为 w mol/L 的是（ ）
A. 4 mol A + 4 mol B B. 2 mol A + 2 mol B + 1 mol C + 3 mol D
C. 1 mol C + 3 mol D D. 1 mol A + 0.5 mol B + 1.5 mol C + 4.5 mol D

12、在一定条件下，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ nC(s) + D(g) 达到平衡。若维持温度不变，增大压强，测得混合气体的平均相对分子质量不发生改变，则下列说法正确的是（ ）
A. 其他条件不变，增大压强，平衡不移动
B. 其他条件不变，增大压强，平衡正向移动
C. 物质 C 的状态为固体
D. 物质 C 的状态为气体

13、对于反应 4NH₃ + 5O₂ ⇌ 4NO + 6H₂O，若反应速率分别用 v(NH₃)、v(O₂)、v(NO)、v(H₂O)表示，则下列关系正确的是？（ ）
A. 4v(NH₃) = 5v(O₂)
B. 5v(O₂) = 6v(H₂O)
C. 2v(NH₃) = 3v(H₂O)
D. 4v(O₂) = 5v(NO)

14、在一定温度下，对于可逆反应：2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) ，达到平衡的标志是？（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol NO 同时生成 n mol O₂
B. 容器内总压强不随时间变化
C. NO 、O₂ 、NO₂ 的物质的量浓度之比为 2 : 1 : 2
D. 混合气体的颜色不再变化

15、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

16、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)

17、在 0.1 mol/L 的 NaHCO₃溶液中，下列离子浓度关系正确的是（ ）
A. c(Na⁺) > c(HCO₃⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)
B. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(HCO₃⁻) + c(OH⁻)
C. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + c(CO₃²⁻) + c(H₂CO₃)
D. c(Na⁺) = c(HCO₃⁻) + 2c(CO₃²⁻)

18、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应 A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡，测得平衡时 A、B、C 物质的量之比为 n(A) : n(B) : n(C) = 1 : 3 : 2。保持温度不变，以 1 : 3 : 2 的物质的量之比再充入 A、B、C，下列判断正确的是？（ ）
A. 平衡向正反应方向移动
B. 平衡不发生移动
C. C 的体积分数增大
D. C 的体积分数减小

19、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

20、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 约为（ ）
A. 7 B. 10 C. 2.3 D. 11.7

21、在相同温度下，等体积、等物质的量浓度的四种溶液：①Na₂SO₄ ②H₂SO₃ ③NaHSO₃ ④Na₂S，pH 由大到小的顺序是？（ ）
A. ④ > ① > ③ > ②
B. ① > ④ > ③ > ②
C. ④ > ① > ③ > ②
D. ① > ④ > ③ > ②

22、在一定温度下，密闭容器中发生反应：N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) ，达到平衡时，再向容器中充入一定量的 N2O4 ，则 N2O4 的转化率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

23、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. 小于 7 C. 大于 7 D. 无法确定

24、在一定温度下，将等物质的量的 A 、B 两种气体充入一密闭容器中，发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g) ，当反应达到平衡时，测得 A 的转化率为 50% ，此时容器内的压强与起始时的压强之比为？（ ）
A. 3 : 4
B. 4 : 3
C. 3 : 5
D. 5 : 3

25、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 3B(g) ⇌ 4C(g) ，达到平衡时，若 A 、B 、C 的浓度分别为 0.5mol/L 、0.1mol/L 、0.4mol/L ，则下列关系式正确的是？（ ）
A. K = 1/6
B. K = 6
C. K = 8/3
D. K = 3/8

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）开展一项实验，研究在酸性环境中，不同浓度的高锰酸钾溶液与草酸溶液的反应速率。通过控制溶液的浓度、温度和酸碱度，使用分光光度计等仪器监测反应过程中高锰酸钾浓度的变化，从而计算反应速率，并探讨浓度和酸碱度对反应速率的影响规律。

2、（本题5分）开展实验探究材料的表面改性。选择一种材料如金属表面，通过化学处理、物理沉积等方法进行表面改性，研究改性前后材料表面的化学组成、形貌和性能的变化，分析表面改性的效果和应用。

3、（本题5分）设计实验研究原电池的正负极材料对电池性能的影响。选择不同的金属或非金属作为正负极材料，相同的电解质溶液，组装原电池，测量电流或电压等数据，分析材料的性质与电池性能之间的关系，同时阐述如何优化原电池的设计和提高电池的输出效率。

4、（本题5分）开展实验研究物质的分离和提纯方法（除常见方法外的新型技术）。如膜分离技术、超临界流体萃取等，对混合物进行分离提纯实验，评价新技术的效果。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）有一化学反应 A + 2B ⇌ C，其速率方程为 v = kc(A)c²(B)。当 A、B 的初始浓度分别为 0.1mol/L 和 0.2mol/L 时，反应速率为 0.004mol/(L·s)，求该反应的速率常数 k。

2、（本题5分）在一定温度下，反应 2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) 的平衡常数 K = 160。若起始时 NO 和 O₂ 的浓度分别为 0.8mol/L 和 0.4mol/L，计算平衡时各物质的浓度。

3、（本题5分）用分光光度法测定某溶液中物质的浓度，测得吸光度为 0.4，已知该物质的摩尔吸光系数为 4.0×10³L/(mol·cm)，比色皿厚度为 1cm，计算溶液中该物质的浓度。

4、（本题5分）已知某有机物的最简式为 C₂H₄O₂，其相对分子质量为 120，确定该有机物的分子式。

5、（本题5分）在 101.3kPa、323K 条件下，将 3.2L 氮气和 9.6L 氢气充入 6.4L 密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为 30%，计算氮气的转化率和平衡常数 K。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）从电子的钻穿效应角度论述原子轨道的能量高低。

2、（本题10分）分析物理化学中表面活性剂的 HLB 值及其应用。

3、（本题10分）阐述化学实验中干燥剂的选择和使用原则。

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