北京化工大学《生化反应工程与设备》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《生化反应工程与设备》2021-2022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20个小题，每小题2分，共40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0.1mol/L的Na₂CO₃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⁺)2、对于反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.混合气体的颜色不再变化B.容器内压强不再变化C.单位时间内生成2nmolNO₂，同时生成nmolN₂O₄D.以上都是3、在25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH₃COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是？（）A.c(Na⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(CH₃COOH)B.c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)C.c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)D.c(CH₃COO⁻)>c(Na⁺)>c(H⁺)>c(OH⁻)4、在pH都等于9的NaOH和CH₃COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH⁻浓度分别为amol/L和bmol/L，则a和b的关系为？（）A.a>bB.a=10⁻⁴bC.b=10⁻⁴aD.a=b5、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6、已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是？（）（图中E₁表示反应物的总能量，E₂表示生成物的总能量）A.该反应为吸热反应B.该反应为放热反应C.反应物的总键能大于生成物的总键能D.反应物的总能量高于生成物的总能量7、在0.1mol/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)8、在恒温恒容条件下，对于反应：2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，能说明该反应已达到平衡状态的是？（）A.容器内压强不再变化B.混合气体的颜色不再变化C.v(HI)=2v(H2)D.容器内气体的密度不再变化9、对于反应A+2B⇌2C，若初始时A、B的浓度分别为1mol/L和2mol/L，经过2秒后，A的浓度变为0.8mol/L，则用A表示的反应速率为？（）A.0.1mol/(L·s)B.0.2mol/(L·s)C.0.3mol/(L·s)D.0.4mol/(L·s)10、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11、对于反应2A(g)+B(g)⇌4C(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolBB.容器内气体的密度不再变化C.A、B、C的浓度之比为2:1:4D.容器内气体的压强不再变化12、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2molA和2molB达到平衡时，C的浓度为wmol/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wmol/L的是（）A.4molA+4molBB.2molC+6molDC.1molA+1molB+1molC+3molDD.3molC+5molD13、已知在25℃时，水的离子积常数Kw=1.0×10⁻¹⁴，下列溶液在该温度下一定呈中性的是？（）A.pH=7的溶液B.c(H⁺)=1.0×10⁻⁷mol/L的溶液C.c(H⁺)=c(OH⁻)=1.0×10⁻⁷mol/L的溶液D.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液14、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=2NaHCO₃15、在一定温度下，某密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别是3mol、9mol、4mol。保持温度和容积不变，再向容器中充入1molN₂和3molH₂，此时平衡（）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16、在一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)⇌xC(g)，2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了1.8molA，并测得C的浓度为0.4mol/L。则下列说法中正确的是？（）A.x=2B.平衡时A的转化率为40%C.该温度下此反应的平衡常数约为0.15D.若继续向该平衡体系中通入少量氦气（不参与反应），则平衡将向正反应方向移动17、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+B(g)⇌C(g)+3D(g)ΔH<0。现将2molA和1molB充入体积为VL的甲容器，将4molA和2molB充入体积为2VL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18、已知反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，下列说法正确的是？（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大C.加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率D.当SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2:1:2时，反应达到平衡状态19、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1molD.均减少1mol20、在一定条件下，可逆反应2NO₂⇌N₂O₄达到平衡。保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，下列说法正确的是（）A.颜色变浅B.颜色变深C.颜色不变D.无法判断二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计一个实验来探究不同金属（如铁、铜、锌）与相同浓度稀盐酸反应产生氢气的速率差异。准备好相应金属片、稀盐酸、集气瓶、秒表等器材，观察产生气泡的快慢，分析金属活动性对反应速率的影响。2、（本题5分）请设计实验测定某固体混合物中碳酸钠和氯化钠的质量分数。给出具体的实验流程，包括样品的处理、试剂的选用、实验操作的细节、数据的记录和处理，计算出两种物质的质量分数，并分析实验中可能产生的误差及减小误差的方法。3、（本题5分）开展实验研究不同浓度的络合剂对金属离子络合反应平衡常数的测定。准备金属离子溶液和络合剂，在不同浓度条件下进行络合反应，通过化学分析方法测定平衡时各物质浓度，计算络合反应平衡常数。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一定温度下，在2.5L密闭容器中进行反应2Q(g)+R(g)⇌3S(g)，起始时加入Q2mol，R1mol，4min后，S的浓度为0.6mol/L，计算4min内Q的平均反应速率和R的转化率。2、（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。3、（本题5分）从化学平衡的观点论述温度对化学反应方向的影响。4、（本题5分）有一原电池，其电池反应为Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，若铜电极和铁电极的标准电