吉林师范大学《工业催化剂设计及开发》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《工业催化剂设计及开发》2023-2024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，某密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别是3mol、9mol、4mol。保持温度和容积不变，再向容器中充入1molN₂和3molH₂，此时平衡（）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2、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3、已知反应3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，在四种不同情况下的反应速率分别为：（）①v(A)=0.15mol/(L·s)②v(B)=0.01mol/(L·s)③v(C)=0.40mol/(L·s)④v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应进行的快慢顺序为（）A.④＞③＞①＞②B.④＞③＞②＞①C.②＞①＞③＞④D.②＞③＞①＞④4、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5、对于反应4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O，若反应速率分别用v(NH₃)、v(O₂)、v(NO)、v(H₂O)表示，则下列关系正确的是？（）A.4v(NH₃)=5v(O₂)B.5v(O₂)=6v(H₂O)C.2v(NH₃)=3v(H₂O)D.4v(O₂)=5v(NO)6、在一定条件下，可逆反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，充入氦气，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7、在一定温度下，向饱和的碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体，有晶体析出，该晶体是（）A.碳酸钠B.碳酸氢钠C.碳酸钠和碳酸氢钠D.无法确定8、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9、在一定温度下，有反应：A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)ΔH<0。在容积可变的密闭容器中，达到平衡后，压缩容器体积，下列说法正确的是？（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡不移动C.A2的转化率增大D.B2的浓度减小10、在一定温度下，有可逆反应：M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g)，ΔH<0，现将2molM和1molN充入一容积固定的密闭容器中，下列说法正确的是？（）A.达到平衡时，M的转化率为50%B.达到平衡时，容器内的压强不再变化C.达到平衡时，放出的热量为QkJ（Q为反应的热效应）D.达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量不变11、在一定温度下，有下列物质的溶液：①0.1mol/L的盐酸②0.1mol/L的硫酸③0.1mol/L的醋酸④0.1mol/L的氨水⑤0.1mol/L的氢氧化钠溶液，其pH由小到大的顺序是？（）A.②<①<③<④<⑤B.②<①<③<⑤<④C.②<①<⑤<③<④D.③<①<②<⑤<④12、在一定条件下，密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，达到平衡时，N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为3mol、9mol、6mol。若保持温度和容积不变，再向容器中充入3molN₂、9molH₂、6molNH₃，此时平衡（）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13、在一定条件下，可逆反应2NO₂⇌N₂O₄达到平衡。在恒温恒容下，再充入一定量的NO₂，则（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡向逆反应方向移动C.平衡不移动D.无法判断平衡移动方向14、在25℃时，将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH₃COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是？（）A.c(Na⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(CH₃COOH)B.c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)C.c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)D.c(CH₃COO⁻)>c(Na⁺)>c(H⁺)>c(OH⁻)15、下列哪种物质能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色？（）A.氯化亚铁溶液B.氯化铁溶液C.硫酸亚铁溶液D.硫酸铁溶液16、对于反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，在一定条件下达到平衡。若保持温度不变，将容器体积扩大一倍，此时A的浓度变为原来的50%，则？（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡向逆反应方向移动C.B的转化率增大D.C的体积分数增大17、在一定条件下，合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数K=0.5，若将各物质的浓度都增大到原来的2倍，则平衡常数将（）A.增大到原来的2倍B.减小为原来的1/2C.不变D.无法确定18、在一定温度下，向密闭容器中充入1molA和3molB发生反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，A的转化率为50%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入1molA和1molB，达到新平衡时，C的物质的量（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定19、在一个绝热恒容的容器中，发生如下反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，初始时投入2molSO₂和1molO₂，反应达到平衡后，测得容器内压强为起始时的80%。若向该平衡体系中再加入1molSO₂和0.5molO₂，则再次达到平衡时，SO₂的转化率将（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定20、对于反应：M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g)，ΔH>0，在一固定容积的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的是？（）A.单位时间内生成nmolM的同时生成nmolPB.容器内压强不随时间变化C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内消耗nmolM，同时消耗nmolQ二、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）构建实验研究某一化学反应的热力学函数变化（如焓变、熵变、自由能变）。说明实验数据的测量、计算方法和处理过程，分析热力学函数变化对反应方向和限度的影响。2、（本题5分）设计实验研究羧酸的化学性质。准备羧酸样品和相关试剂，进行羧酸的酸性、酯化反应等实验，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，同时探讨羧酸在有机合成和生活中的应用。3、（本题5分）设计实验测定某水样中重金属离子（如铅、镉、汞）的含量。采用原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等先进仪器分析方法，对水样进行检测，评估水样的重金属污染程度，提出治理建议。4、（本题5分）构建实验研究不同的沉淀剂对金属氢氧化物沉淀纯度和颗粒大小的影响。在金属离子溶液中加入不同沉淀剂，通过化学分析和粒度测量，研究沉淀剂对沉淀产物的影响规律。5、（本题5分）设计实验研究不同盐度的海水对海洋生物生理指标的影响。选取常见的海洋生物，将其置于不同盐度的海水中，定期检测生物的呼吸速率、代谢产物含量等生理指标，评估盐度变化对海洋生物的影响。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某配合物的化学式为[Ni(NH₃)₅Cl]Cl₂，已知镍离子的配位数为6，若0.05mol该配合物与足量硝酸银溶液反应，生成氯化银沉淀的物质的量为多少？2、（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）。3、（本题5分）用0.00700mol/L的EDTA标准溶液滴定28.00mL浓度未知的金属离子溶液，滴定至终点时消耗EDTA溶液35.00mL，