中南大学《化工原理（二）》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《化工原理（二）》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，不能实现该反应的原电池是（）A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液2、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3、在一定温度下，向硝酸钾的饱和溶液中加入少量硝酸钾晶体，溶液中溶质的质量（）A.增加B.不变C.减少D.无法确定4、在25℃时，将pH=4的盐酸与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为（）A.7B.8C.9D.115、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6、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7、在25℃时，将pH=4的盐酸溶液稀释100倍，溶液的pH约为（）A.6B.7C.8D.28、在密闭容器中进行如下反应：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，各物质的浓度有可能是？（）A.c(Z)=0.4mol/LB.c(X₂)=0.2mol/LC.c(Y₂)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L9、在25℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，混合后溶液的pH（）A.小于7B.大于7C.等于7D.无法确定10、在一定温度下，将等物质的量的CO和水蒸气通入恒容密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)，一段时间后达到平衡。对该平衡状态描述正确的是？（）A.正反应速率等于零B.各物质的浓度不再变化C.CO和水蒸气的转化率相等D.以上都对11、在0.1mol/L的氯化铵溶液中，下列离子浓度关系正确的是（）A.c(Cl⁻)>c(NH₄⁺)>c(H⁺)>c(OH⁻)B.c(NH₄⁺)>c(Cl⁻)>c(H⁺)>c(OH⁻)C.c(Cl⁻)=c(NH₄⁺)>c(H⁺)=c(OH⁻)D.c(NH₄⁺)=c(Cl⁻)>c(H⁺)>c(OH⁻)12、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13、在100mL0.1mol/L的醋酸溶液中，欲使醋酸的电离程度增大，H⁺浓度减小，可采用的方法是？（）A.加热B.加入少量0.1mol/L的氢氧化钠溶液C.加入少量1mol/L的醋酸溶液D.加水稀释14、对于反应4A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内消耗4nmolA，同时生成2nmolCB.容器内压强不再变化C.容器内气体密度不再变化D.B的物质的量浓度不再变化15、在一定温度下，向氢氧化钙的饱和溶液中加入少量氧化钙，溶液中溶质的质量（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）设计实验测定某合金（如黄铜）中铜和锌的含量。准备合金样品、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、滴定管等，通过化学反应和滴定来分别计算铜和锌的含量。2、（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。3、（本题5分）设计实验测定某工业废水的酸碱度（pH值）、电导率和化学需氧量（COD）。使用pH计、电导率仪和化学分析方法，对废水进行综合分析，评估废水的污染程度和处理难度，探讨废水处理的工艺流程和方法。4、（本题5分）设计实验测定某混合溶液中硫酸镁和硫酸铝的含量。利用沉淀反应和酸碱滴定的方法，分别测量镁离子和铝离子的含量，分析实验步骤中的关键操作和可能的误差来源，提高测定结果的准确性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析物理化学中热力学第一定律在实际过程中的应用与局限性。2、（本题5分）详细论述化学中的吸附现象及其在分离和净化中的应用。3、（本题5分）论述电化学中的银锌电池的工作原理和性能特点。4、（本题5分）论述化学中的量子隧道效应及其在化学反应中的作用。5、（本题5分）阐述高分子化学中功能高分子材料的分类和应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10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。2、（本题10分）有一原电池，其电池反应为Zn+2Fe³⁺=Zn²⁺+2Fe²⁺，若锌电极和铁电极的标准电极电势分别为-0.76V和0.77V，计算该原电池在25℃时的