南京师范大学《化工过程开发与设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工过程开发与设计》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.以上都有可能2、在25℃时，将pH=2的盐酸与pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.10C.5D.113、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的80%，则A的转化率为？（）A.20%B.40%C.60%D.80%4、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5、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6、对于反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)，在一定温度下达到平衡。若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列关系正确的是？（）A.A为气体，B、C、D为非气体B.A、B、C、D均为气体C.A、B为气体，C、D至少有一种为气体D.A、B至少有一种为气体，C、D为气体7、在一定温度下，有反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，若起始时c(A)=1mol/L，c(B)=3mol/L，c(C)=0，经过10s后达到平衡，此时C的浓度为0.6mol/L，则10s内B的平均反应速率为？（）A.0.09mol/(L·s)B.0.12mol/(L·s)C.0.18mol/(L·s)D.0.24mol/(L·s)8、在一定温度下，向容积固定的密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A为0.6mol、B为0.3mol、C为1.4mol充入容器中，达到平衡时，C的体积分数仍为W%，则x的值可能为？（）A.1B.2C.3D.无法确定9、某温度下，纯水中的c(H⁺)=2.0×10⁻⁷mol/L，则此时溶液的c(OH⁻)为？（）A.2.0×10⁻⁷mol/LB.0.5×10⁻⁷mol/LC.1.0×10⁻¹⁴mol/LD.无法确定10、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/L11、对于可逆反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动的是？（）A.增大压强B.升高温度C.加入固体碳D.通入CO12、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比为n(A):n(B):n(C)=1:3:2。保持温度不变，以1:3:2的物质的量之比再充入A、B、C，下列判断正确的是？（）A.平衡向正反应方向移动B.平衡不发生移动C.C的体积分数增大D.C的体积分数减小13、在一定温度下，可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成2nmolA，同时生成nmolBB.A、B、C的浓度不再变化C.容器内压强不再变化D.以上都是14、在一定温度下，向饱和的BaSO₄溶液中加水，下列叙述正确的是？（）A.BaSO₄的溶解度增大，Ksp不变B.BaSO₄的溶解度、Ksp均增大C.BaSO₄的溶解度不变，Ksp增大D.BaSO₄的溶解度、Ksp均不变15、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)二、实验题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计实验探究铜片在不同浓度硝酸中的反应现象及产物。准备不同浓度的硝酸溶液、铜片、试管、集气瓶等，观察溶液颜色变化、气体产生情况，并用适当方法检验生成的气体成分，分析浓度对反应的影响。2、（本题5分）设计实验流程，测定某有机化合物的燃烧热。详细阐述实验样品的准备、燃烧装置的使用、热量的测量与计算方法，讨论实验误差的来源和控制方法。3、（本题5分）开展实验研究不同浓度的表面活性剂溶液对液体表面张力的影响。使用表面张力仪测量溶液的表面张力值，绘制表面张力与浓度的关系曲线，分析表面活性剂的结构和浓度对表面张力的作用机制，以及在表面化学和工业应用中的意义。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）从绿色化学的十二原则出发，论述化学工业的可持续发展策略。2、（本题5分）以某一具体的功能高分子材料（如离子交换树脂）为例，论述其结构和功能的关系。3、（本题5分）从原理和应用两个方面论述红外光谱和核磁共振在有机化合物结构鉴定中的作用。4、（本题5分）阐述光化学在环境保护中的作用及应用实例。5、（本题5分）分析无机化学中过渡金属羰基簇合物的结构特点。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）有一化学反应3A+2B⇌C+3D，其速率方程为v=kc³(A)c²(B)。当A、B的初始浓度分别为0.3mol/L和0.2mol/L