湖南幼儿师范高等专科学校《化工设计A》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工设计A》2023-2024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、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)2、在25℃时，某溶液中c(H⁺)=1×10⁻⁶mol/L，则该溶液呈（）A.酸性B.碱性C.中性D.无法判断3、在标准状况下，11.2L某气体的质量为14g，该气体的摩尔质量为（）A.14g/molB.28g/molC.56g/molD.71g/mol4、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5、在一定温度下，向一个容积为2L的密闭容器中通入2molSO₂和1molO₂，发生反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，2min末测得容器内SO₃的物质的量为0.8mol，则2min内SO₂的平均反应速率为？（）A.0.2mol/(L·min)B.0.3mol/(L·min)C.0.4mol/(L·min)D.0.6mol/(L·min)6、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7、在2A+B⇌3C+4D反应中，若v(A)=0.8mol/(L·s)，v(B)=0.6mol/(L·s)，v(C)=1.2mol/(L·s)，v(D)=1.6mol/(L·s)，则反应速率最慢的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)8、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，各物质的浓度可能是？（）A.c(X₂)=0.2mol/LB.c(Y₂)=0.4mol/LC.c(Z)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L9、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(NH₄⁺)＞c(Cl⁻)＞c(H⁺)＞c(OH⁻)B.c(Cl⁻)＞c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH⁻)C.c(NH₄⁺)=c(Cl⁻)＞c(H⁺)=c(OH⁻)D.c(Cl⁻)=c(NH₄⁺)＞c(H⁺)＞c(OH⁻)10、对于可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，在一定条件下达到平衡。现保持温度和容积不变，再向容器中充入一定量的NO2，重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2的体积分数将？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定11、在一定条件下，可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z起始浓度分别为c₁、c₂、c₃（均不为0），当达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不合理的是？（）A.c₁:c₂=1:3B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为3:2C.X和Y的转化率相等D.c₁的取值范围为0<c₁<0.14mol/L12、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13、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)14、在恒温恒容的密闭容器中，能表示反应X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)一定达到化学平衡状态的是（）A.X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2B.容器内压强不再变化C.单位时间内消耗nmolX，同时生成2nmolZD.容器内混合气体的密度不再变化15、已知反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，ΔH<0。现有甲、乙两个容积相同的恒容密闭容器，在500℃和有催化剂存在下，向甲中充入2molSO₂和1molO₂，向乙中充入2molSO₃，均达到平衡。下列说法不正确的是（）A.平衡时，甲、乙两容器中SO₂的浓度相等B.平衡时，甲、乙两容器中SO₃的体积分数相等C.平衡时，甲、乙两容器中反应的平衡常数相等D.向乙容器中再充入一定量的SO₃，达到新平衡时，SO₃的浓度增大二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）构建实验流程测定某固体物质的热稳定性。通过加热固体物质，观察其在不同温度下的质量变化、分解产物等，分析物质的热分解过程和热稳定性规律，阐述实验中的安全注意事项。2、（本题5分）开展实验研究化学平衡的移动与反应物转化率的关系。通过改变平衡条件，如温度、压强、浓度等，测定反应物的转化率，分析平衡移动对转化率的影响。3、（本题5分）设计实验测定某有机物的最简式。对给定的有机物进行燃烧实验，收集产生的二氧化碳和水，通过定量分析计算有机物中碳、氢原子的比例，确定最简式。4、（本题5分）设计实验研究不同温度和催化剂用量条件下，某一有机合成反应的选择性和产率。描述反应原料的准备、实验条件的控制、产物的分离与分析，讨论反应条件对反应结果的影响和优化策略。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述化学实验中使用循环水式真空泵的注意事项。2、（本题5分）分析物理化学中多组分系统的逸度和活度系数。3、（本题5分）以某一具体的化工反应设备（如流化床反应器）为例，论述其工作原理和特点。4、（本题5分）论述无机化学中铼的元素性质和化合物特点。5、（本题5分）论述分析化学中内标法的原理和应用要点。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在2L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，5min后B的浓度变为0.5mol/L，计算5min内A的平均反应速率。2、（本题10分）论述化学中的气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的原理和应用。3、（本题10分）已知某温度下，反应H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)的平衡