华南理工大学《化工（课程）设计》2019-2020学年第一学期期末试卷

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2019-2020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15个小题，每小题1分，共15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、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，下列说法中能说明该反应已经达到化学平衡状态的是？（）A.SO₂、O₂、SO₃同时存在B.SO₂、O₂、SO₃的物质的量浓度相等C.SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2:1:2D.单位时间内生成2nmolSO₂的同时生成2nmolSO₃2、已知某化学反应的能量变化如图所示，下列有关该反应的叙述正确的是？（）（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，ΔH=E1-E2B.该反应为放热反应，ΔH=E2-E1C.该反应过程中，反应物的总键能大于生成物的总键能D.该反应过程中，化学键断裂吸收的能量小于化学键形成放出的能量3、在一定温度下，可逆反应3A(g)+2B(g)⇌C(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.无法确定4、在密闭容器中进行反应：X₂(g)+Y₂(g)⇌2Z(g)，已知X₂、Y₂、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（）A.c(X₂)=0.2mol/LB.c(Y₂)=0.35mol/LC.c(Z)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L5、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH<0。现将2molA和1molB充入体积为V的甲容器，将4molA和2molB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6、在25℃时，将0.1mol/L的盐酸溶液稀释10倍，溶液的pH变为（）A.1B.2C.3D.47、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⁺)8、对于反应：M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(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，平衡向正反应方向移动B.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡不移动D.以上说法都不正确9、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=2NaHCO₃10、在一定温度下，将2molSO2和1molO2通入一个固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0。当反应进行到一定程度时，反应达到平衡状态。若保持温度不变，分别向容器中再加入一定量的SO2和O2，重新达到平衡后，下列说法正确的是？（）A.SO2的转化率增大B.O2的转化率增大C.SO3的体积分数增大D.容器内压强增大11、在恒温恒容条件下，能使A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应速率增大的措施是（）A.减小C的浓度B.增大B的浓度C.减小压强D.降低温度12、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13、在25℃时，某溶液中c(H⁺)=1×10⁻⁴mol/L，则该溶液的pH为（）A.4B.5C.6D.714、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.AgClB.Ag₂CrO₄C.同时生成D.无法确定15、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，反应达到平衡状态二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）设计实验探究材料的拉伸性能。选择一种材料（如金属、塑料、纤维），使用万能材料试验机进行拉伸实验，测量材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等性能参数，分析材料的微观结构和加工工艺对拉伸性能的影响，讨论拉伸性能测试在材料研发和质量控制中的应用。2、（本题5分）开展实验测定某铜锌合金中铜的质量分数。可以使用化学方法，如将合金中的锌用酸溶解，然后通过置换反应或其他定量分析方法测定锌的含量，从而间接计算出铜的质量分数，明确实验过程中所需试剂、仪器及操作要点。3、（本题5分）开展实验研究不同材料（如金属、陶瓷、塑料）的热膨胀系数。通过测量材料在不同温度下的长度变化，计算热膨胀系数，分析材料结构和成分对热膨胀性能的影响，以及在工程设计中的应用。4、（本题5分）进行实验探究物质的显色反应及其应用。选择几种具有显色反应的物质，如铁离子与硫氰酸钾的显色反应、酚酞在酸碱溶液中的显色等，研究显色条件、颜色变化和灵敏度，分析显色反应的原理和应用，如在化学分析和检测中的作用，同时考虑如何优化显色反应的实验效果。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述电化学中的钾离子电池的工作原理和发展挑战。2、（本题5分）以某一具体的接枝共聚高分子（如聚乙烯接枝丙烯酸）为例，论述其性能特点与应用领域。3、（本题5分）论述物理化学中可逆热机的效率及其意义。4、（本题5分）论述化学动力学中的反应级数确定方法。5、（本题5分）阐述有机化学中重氮盐的制备、性质及在有机合成中的应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）有一浓度为0.07mol/L的一元弱酸HB，其pH=4.6，计算该弱酸的电离常数Ka以及电离度。2、（本题10分）有一浓度为0.04mo