中南大学《化工过程开发与设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023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15个小题，每小题2分，共30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2mol气体A和3mol气体B充入一密闭容器中，发生反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，反应进行到10min时，测得A的物质的量为1mol。则0至10min内，B的平均反应速率为？（）A.0.3mol/(L·min)B.0.6mol/(L·min)C.0.9mol/(L·min)D.1.2mol/(L·min)2、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1.0×10⁻¹²mol/L，则该溶液的pH可能为？（）A.2B.7C.12D.以上都有可能3、对于反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)，在一定条件下达到平衡。若降低温度，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4、在25℃时，0.1mol/L的盐酸溶液中，水电离出的c(H+)为（）A.1×10^-13mol/LB.1×10^-7mol/LC.1×10^-1mol/LD.1×10^-14mol/L5、在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中，加入3molPCl₃和4molCl₂，使之发生反应：PCl₃(g)+Cl₂(g)⇌PCl₅(g)，反应达到平衡时，容器内压强为开始时的1.2倍，则平衡时混合气体中PCl₅的体积分数为？（）A.20%B.30%C.40%D.50%6、在25℃时，某溶液中c(H⁺)=1×10⁻⁴mol/L，则该溶液的pH为（）A.4B.5C.6D.77、对于反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)，ΔH>0，在一定条件下达到平衡，下列措施能提高CO产率的是？（）A.增加C的量B.升高温度C.增大压强D.加入催化剂8、在0.1mol/L的CH₃COOH溶液中，要促进CH₃COOH的电离，且使H⁺浓度增大，应采取的措施是？（）A.升温B.降温C.加入NaOH溶液D.加入稀盐酸9、在一定温度下，可逆反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)达到平衡时，各物质的浓度分别为c(A)=2mol/L，c(B)=1mol/L，c(C)=2mol/L。若保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，C的浓度（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定10、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应：A(g)+2B(g)⇌3C(g)，达到平衡时，A的转化率为40%。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40%B.小于40%C.等于40%D.无法确定11、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，下列反应中能证明这一规律的是？（）A.2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂B.2KI+Cl₂=2KCl+I₂C.Zn+CuSO₄=ZnSO₄+CuD.以上都能12、在25℃时，将pH=11的氢氧化钠溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后，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可能是（）A.2B.7C.12D.无法确定14、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+5molD15、对于化学反应：4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，下列叙述正确的是？（）A.达到化学平衡时，4v正(NH₃)=5v逆(O₂)B.若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH₃，则反应达到平衡状态C.达到平衡后，增大容器的体积，正反应速率减小，逆反应速率增大D.化学反应速率关系是：2v正(NH₃)=3v正(H₂O)二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计实验探究在不同浓度的氢氧化钠溶液中，酚酞指示剂的变色程度。准备不同浓度的氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、试管等，观察溶液颜色的变化，分析浓度对指示剂显色的影响。2、（本题5分）开展实验研究不同聚合物共混体系（如聚苯乙烯/聚乙烯、聚丙烯/尼龙）的相容性和相形态。通过差示扫描量热法、扫描电子显微镜和小角X射线散射等技术，分析共混比例、分子量和加工条件对相容性和相结构的影响，以及对材料性能的调控作用。3、（本题5分）设计实验研究有机物的卤代反应。选择一种常见的有机物，如甲烷或苯，与卤素单质进行卤代反应实验，观察实验现象，分析反应产物，解释实验中反应条件的控制和实验操作的要点，同时探讨卤代反应在有机合成中的应用和重要性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述化学实验室中的安全防护设备和使用规范。2、（本题5分）论述绿色化学的理念和实现途径。3、（本题5分）分析化学实验中通过升华纯化有机化合物的操作细节。4、（本题5分）分析物理化学中热力学过程的方向性判断方法。5、（本题5分）从反应速率的过渡态理论论述反应的熵变和反应速率的关系。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在500K时，反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)的平衡常数K=100。若起始时SO₂和O₂的浓度均为1mol/L，计算平衡时各物质的浓度。2、（本题10分）某有机物完全燃烧生成二氧