华南理工大学《能源化工设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《能源化工设计》2023-2024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2、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolBB.容器内压强不随时间变化C.单位时间内消耗nmolB，同时生成2nmolCD.A、B、C的浓度之比为2:1:23、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⁺)4、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（）A.CuCl₂（CuO）B.NaOH（NaOH）C.NaCl（HCl）D.CuSO₄（Cu(OH)₂）5、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)。现将4molA和2molB放入容积为2L的密闭容器中，反应达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L。下列说法正确的是？（）A.B的平衡转化率为40%B.平衡时A的浓度为1.4mol/LC.平衡时混合气体的平均相对分子质量为40D.若在相同条件下，向该容器中充入1molA、1molB、1molC和3molD，则平衡向正反应方向移动6、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7、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=1/6B.K=6C.K=8/3D.K=3/88、在一定条件下，可逆反应2HI(g)⇌H₂(g)+I₂(g)达到平衡。若缩小容器体积，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9、某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10⁻⁷mol/L，则此时溶液的c(OH⁻)为？（）A.2.0×10⁻⁷mol/LB.0.5×10⁻⁷mol/LC.1.0×10⁻¹⁴mol/LD.无法确定10、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11、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.7B.小于7C.大于7D.无法确定12、对于反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)，在一定温度下达到平衡。若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列关系正确的是？（）A.A为气体，B、C、D为非气体B.A、B、C、D均为气体C.A、B为气体，C、D至少有一种为气体D.A、B至少有一种为气体，C、D为气体13、在2A+B⇌3C+4D反应中，若v(A)=0.6mol/(L·s)，v(B)=0.3mol/(L·s)，v(C)=0.9mol/(L·s)，v(D)=1.2mol/(L·s)，则反应速率最快的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)14、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO2，发生如下反应：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0。达到平衡后再向容器中充入amolNO2，再次达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2的转化率？（）A.不变B.增大C.减小D.无法判断15、在25℃时，将pH=5的盐酸与pH=9的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为（）A.7B.8C.6D.无法确定16、对于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)，在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是（）A.v(A)=0.01mol/(L·s)B.v(B)=0.02mol/(L·s)C.v(C)=0.03mol/(L·s)D.v(C)=0.04mol/(L·s)17、将4molA气体和2molB气体在2L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2s后测得C的浓度为0.6mol/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0.3mol/(L·s)②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s)③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是？A.①③B.①④C.②③D.③④18、对于反应3Fe(s)+4H₂O(g)⇌Fe₃O₄(s)+4H₂(g)，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.增加铁的量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19、在25℃时，某溶液中c(H⁺)=1×10⁻⁴mol/L，则该溶液的pH为（）A.4B.5C.6D.720、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.4二、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）开展实验研究不同金属离子（如钙离子、镁离子、锌离子）对叶绿素稳定性和光合作用的影响。通过提取植物中的叶绿素，在含有不同金属离子的溶液中观察叶绿素的颜色变化和光合作用的效率，分析金属离子在植物生理过程中的作用。2、（本题5分）进行实验测定某水样的酸碱度。提供水样、pH试纸、标准比色卡等，通过pH试纸测定水样的pH值。3、（本题5分）设计实验探究在不同酸碱度条件下，氯化亚铁溶液的稳定性和氧化速率。准备氯化亚铁溶液、不同酸碱度的溶液、氧化剂等，观察溶液颜色变化，测量氧化速率，分析酸碱度的影响。4、（本题5分）开展实验研究物质的鉴别方法（除常见化学试剂外）。如利用物理性质如颜色、气味、密度等，或利用仪器分析方法如红外光谱、质谱等，对一组相似物质进行鉴别实验。5、（本题5分）请设计实验测定某固体混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量分数。详细描述实验过程，包括试剂的选用、实验操作步骤、数据的测量与记录，以及最终如何通过计算得出两种物质的质量分数，同时指出实验中的误差来源及减小误差的方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（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。2、（本题5分）用0.0400mol/L的重铬酸钾溶液滴定25.00mL未知浓度的硫酸亚铁溶液，滴定终点时消耗重铬酸钾溶液20.00mL，已知重铬酸钾与硫酸亚铁反应的化学计量比为1:6，计算硫酸亚铁溶液的浓度。3、（本题5分）电解精炼镍时，若电流强度为8A，通电2小时，计算阴极上析出镍的质量（镍的摩尔质量为58.69g/mol，法拉第常数为96500C/mol）。4、（本题5分）在3L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，6s后B的浓度变为0.5mol/L，计算6s内A的平均反应速率和该反应的速率常数。5、（本题5分）将0.8mol的碘化钾固体溶