北京化工大学《高等化学（Ⅳ）》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《高等化学（Ⅳ）》2021-2022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为（）A.7B.10C.5D.112、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4mol，10s后，测得v(A)=0.12mol/(L·s)，则此时容器中B的物质的量是（）A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6mol3、对于可逆反应：M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g)，ΔH>0，在某温度下达到平衡状态。下列有关说法正确的是？（）A.升高温度，平衡常数K增大，M的转化率增大B.增大压强，平衡不移动，M的转化率不变C.加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动D.增加M的量，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大4、在一定条件下，可逆反应2HI(g)⇌H₂(g)+I₂(g)达到平衡。若增大压强，则HI的转化率（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定5、在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，初始时投入2molSO₂和1molO₂，反应达到平衡后，测得容器内压强为起始时的80%。若向该平衡体系中再加入1molSO₂和0.5molO₂，则再次达到平衡时，SO₂的转化率将（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定6、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，该反应的化学方程式为（）A.Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃B.Na₂CO₃+CO₂=NaHCO₃C.2Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃D.Na₂CO₃+2CO₂+2H₂O=2NaHCO₃7、对于反应：4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)可表示为？（）A.v(NH₃)=0.010mol/(L·s)B.v(O₂)=0.0010mol/(L·s)C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)D.v(H₂O)=0.045mol/(L·s)8、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.未洗涤烧杯和玻璃棒B.定容时俯视刻度线C.转移溶液时有部分溶液溅出D.摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线9、在一定温度下，向密闭容器中充入1molA和2molB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1molA和2molB，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10、在25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈？（）A.中性B.酸性C.碱性D.无法确定11、在化学反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，氧化剂是（）A.CuB.HNO3C.Cu(NO3)2D.NO12、对于反应4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)，在一定条件下达到平衡。若增大压强，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、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹²mol/L，则该溶液的pH可能为？（）A.2B.7C.12D.以上都有可能14、在一定温度下，向饱和石灰水中加入少量生石灰，恢复到原温度时，下列说法正确的是（）A.溶液中溶质的质量不变B.溶液中溶质的质量分数不变C.溶液中钙离子的浓度增大D.溶液中钙离子的物质的量增大15、在一定温度下，向密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：A(g)+B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，C的浓度为1mol/L。若保持温度和容积不变，再向容器中充入2molA和1molB，达到新平衡时，C的浓度（）A.大于2mol/LB.小于2mol/LC.等于2mol/LD.无法确定16、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nmolA的同时生成2nmolCB.容器内的总压强不随时间变化C.A、B、C的浓度之比为1:2:2D.混合气体的密度保持不变17、对于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)，在其他条件不变时，升高温度，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18、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹²mol/L，则该溶液的pH可能是？（）A.2B.7C.12D.无法确定19、在一定温度下，有可逆反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为2mol、4mol、4mol。若保持温度和压强不变，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1molD.均减少1mol20、对于反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)，ΔH>0，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是？（）A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入氮气使体系压强增大D.保持压强不变，充入氮气使容器体积增大二、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）构建实验流程从茶叶中提取咖啡因。详细描述提取过程中所使用的溶剂、萃取方法、分离手段等操作步骤，以及如何通过升华法对咖啡因进行纯化和鉴定，解释实验中各步骤的原理和目的。2、（本题5分）开展实验研究材料的表面形貌和粗糙度。使用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等仪器对材料表面进行观察和测量，分析表面形貌和粗糙度对材料性能的影响，讨论实验中样品制备和仪器操作的关键步骤。3、（本题5分）设计实验研究质谱法在有机化合物结构分析中的应用。选择一种有机化合物，通过质谱仪测定其质谱图，分析碎片离子的质量和丰度，推断化合物的结构，解释质谱法的电离方式和裂解规律。4、（本题5分）策划实验探究不同材质的滤网对固液分离效果的影响。准备含有固体颗粒的混合液，使用不同材质和孔径的滤网进行过滤，测量滤液的澄清度和滤渣的含水量，评估滤网的分离性能。5、（本题5分）进行实验探究影响盐类水解程度的因素。选择一种可水解的盐，如氯化铵，通过改变溶液的温度、浓度和酸碱度，测定溶液的pH值变化，分析这些因素对盐类水解程度的影响规律，同时阐述如何准确测量溶液的pH值和控制实验变量。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用0.0300mol/L的碘酸钾溶液滴定25.00mL未知浓度的亚硫酸氢钠溶液，滴定终点时消耗碘酸钾溶液22.00mL，已知碘酸钾与亚硫酸氢钠反应的化学计量比为2:5，计算亚硫酸氢钠溶液的浓度。2、（本题5分）有一原电池，其电池反应为Al+3Ag⁺=Al³⁺+3Ag，若铝电极和银电极的标准电极电势分别为-1.66V和0.80V，计算该原电池在25℃时的电动势。3、（本题5分）用0.0150mol/L的高锰酸钾溶液滴定22.00mL未知浓度的草酸溶液，滴定终点时消耗高锰酸钾溶液18.00mL，已知高锰酸钾与草酸反应的化学计量比为2:5，计算草酸溶液的浓度。4、（本题5分）在3.5L密闭容器中进行反应5A(g)+6B(g)⇌7C(g)，起始时A、B的浓度分别为5mol/L和6mol/L，2.5