中南大学《物质分离原理与技术》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页中南大学

《物质分离原理与技术》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2、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3、在2A+B⇌3C+4D反应中，若v(A)=0.5mol/(L·s)，v(B)=0.3mol/(L·s)，v(C)=0.6mol/(L·s)，v(D)=0.8mol/(L·s)，则反应速率最快的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)4、在一定温度下，可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成nmolX，同时生成3nmolYB.X、Y、Z的浓度不再变化C.X、Y、Z的分子数之比为1:3:2D.容器内压强保持不变5、已知反应：A₂(g)+2B₂(g)⇌2AB₂(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，能使平衡正向移动C.达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动6、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（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是？（）A.CuCl₂[CuCl₂溶液]B.NaOH[H₂O]C.NaCl[HCl气体]D.CuSO₄[Cu(OH)₂]7、在2A+B⇌3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是？（）A.v(A)=0.5mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s)C.v(C)=0.8mol/(L·s)D.v(D)=1mol/(L·s)8、对于可逆反应：M+N⇌Q达到平衡时，下列说法正确的是？（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应混合物中各成分的百分含量不再变化D.反应已经停止9、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:210、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入1molNO₂，发生反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，达到平衡时，测得容器内压强为起始时的4/5，则NO₂的转化率为？（）A.20%B.40%C.60%D.80%11、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12、在一定温度下，有可逆反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为2mol、4mol、4mol。若保持温度和容积不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量仍为4mol的是（）A.4molA+2molBB.2molA+1molB+2molCC.2molC+1molBD.1molA+0.5molB+1molC13、在一定温度下，向氯化铵的饱和溶液中加入氯化铵晶体，溶液中溶质的质量分数（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定14、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.415、已知在一定条件下，2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH=-196.6kJ/mol。现向一密闭容器中充入2molSO₂和1molO₂，一段时间后达到平衡，测得反应放出的热量为157.28kJ，则此时SO₂的转化率为？（）A.80%B.60%C.40%D.20%16、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可能为（）A.2B.7C.12D.无法确定17、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C的分解速率相等B.A、B、C的浓度相等C.A、B、C的分子数之比为1:3:2D.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB18、在0.1mol/L的NaHCO₃溶液中，下列离子浓度关系正确的是（）A.c(Na⁺)>c(HCO₃⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)B.c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HCO₃⁻)+c(OH⁻)C.c(Na⁺)=c(HCO₃⁻)+c(CO₃²⁻)+c(H₂CO₃)D.c(Na⁺)=c(HCO₃⁻)+2c(CO₃²⁻)19、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)=0.5mol/L，c(B)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，达到新平衡时，B的浓度可能是（）A.0.05mol/LB.0.1mol/LC.0.2mol/LD.0.3mol/L20、已知反应A+2B⇌3C，在一定条件下达到平衡，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（）A.A为气体，B、C为非气体B.A、B、C均为气体C.A、B为气体，C为非气体D.A为非气体，B、C为气体二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计实验测定某水样中重金属离子（如镍离子、铬离子、汞离子）的形态和生物有效性。采用化学分离法和生物检测法（如藻类生长抑制实验、微生物毒性实验），分析重金属离子的形态分布和对生物的毒性作用，探讨水体重金属污染的生态风险和治理策略。2、（本题5分）设计实验探究在不同电解质溶液（如氯化钠溶液、硫酸铜溶液、硫酸钠溶液等）中，以相同材料制成的电极组成的电解池的电解规律。观察电极上的现象，测量电解过程中的电流、电压等数据，分析电解质的种类、浓度对电解产物和电解效率的影响。3、（本题5分）设计实验探究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。准备一定浓度的过氧化氢溶液、不同种类的催化剂（如二氧化锰、氧化铜等）、集气瓶、秒表等，观察产生氧气的速率和量，对比有无催化剂以及不同催化剂条件下反应的差异，深入理解催化剂在化学反应中的作用原理。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）以某一具体的化学工艺流程（如氨氧化法制硝酸）为例，论述工艺优化和节能减排措施。2、（本题5分）有一电解池，以惰性电极电解硫酸铜溶液，若通过电解池的电流为2A，电解时间为30min，计算在阴极上析出铜的质量（已知铜的摩尔质量为63.55g/mol，法拉第常数为96500C/mol）。3、（本题5分）在25℃时，将0.4mol/L的氯化铵溶液和0.4mol/L的氨水等体积混合，计算混合溶液的pH值（氨水的电离常数Kb=1.8×10⁻⁵，