天津音乐学院《高等物理化学-原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《高等物理化学-原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，下列反应中能证明这一规律的是？（）A.2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂B.2KI+Cl₂=2KCl+I₂C.Zn+CuSO₄=ZnSO₄+CuD.以上都能2、对于反应：C(s)+H₂O(g)⇌CO(g)+H₂(g)，ΔH>0，在一定条件下达到平衡，下列措施能提高CO产率的是？（）A.增加C的量B.升高温度C.增大压强D.加入催化剂3、在25℃时，将pH=11的氢氧化钠溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈？（）A.中性B.碱性C.酸性D.无法确定4、在25℃时，某溶液中水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹²mol/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，有可逆反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。若保持温度和容积不变，再向容器中加入1molA、1molB、1molC，平衡将（）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7、对于化学反应：4NH₃(g)+5O₂(g)⇌4NO(g)+6H₂O(g)，下列叙述正确的是？（）A.达到化学平衡时，4v正(NH₃)=5v逆(O₂)B.若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH₃，则反应达到平衡状态C.达到平衡后，增大容器的体积，正反应速率减小，逆反应速率增大D.化学反应速率关系是：2v正(NH₃)=3v正(H₂O)8、在一定条件下，可逆反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)达到平衡。若减小压强，则平衡（）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9、在一定温度下，将2molA气体和3molB气体通入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)。已知反应进行到某时刻时，A的浓度为0.8mol/L，B的浓度为1.6mol/L，C的浓度为1.2mol/L，则此时该反应是否达到平衡状态？（）A.已达平衡B.向正反应方向进行C.向逆反应方向进行D.无法判断10、在一定条件下，可逆反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)达到平衡时，若增大压强，则平衡（）A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动D.无法确定11、在2L密闭容器中发生反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g)，若最初加入A和B都是4mol，在一定条件下，2s后达到平衡，此时测得C的浓度为1.2mol/L。下列说法不正确的是（）A.用A表示的反应速率为1.2mol/(L·s)B.平衡时A的浓度为1.6mol/LC.B的转化率为30%D.平衡时A和B的浓度相等12、在一定温度下，有可逆反应：2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)，现将4molA和2molB放入容积为2L的密闭容器中，反应达到平衡时，C的浓度为0.6mol/L。若在相同条件下，向该容器中再加入2molA、1molB和3molC，则平衡？（）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14、在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO₂，发生反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，达到平衡后，再向容器中充入amolNO₂，重新达到平衡后，与原平衡相比（）A.颜色变深B.颜色变浅C.平均相对分子质量不变D.NO₂的转化率不变15、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）设计实验测定某水样中化学需氧量（COD）。给出具体的实验步骤和操作方法，包括试剂的配制、水样的处理、氧化反应的控制、数据的测量和计算，同时分析实验中可能产生的误差及改进措施，最终得出水样的COD值，并解释COD指标在水质评价中的意义。2、（本题5分）设计实验研究在一定条件下，苯酚与溴水的取代反应产物和反应条件的优化。准备苯酚溶液、溴水、加热装置等，分离提纯产物，分析反应条件对产率的影响。3、（本题5分）开展实验探究光催化反应。选择一种光催化剂如二氧化钛，研究其在光照条件下对有机物降解或水分解等反应的催化作用，通过改变光照强度、反应物浓度等条件优化反应条件，分析光催化反应的机理和应用前景。4、（本题5分）开展实验研究不同金属离子（如铜离子、铁离子、锌离子等）对过氧化氢分解的催化作用。通过测量产生氧气的速率，比较不同金属离子的催化效果，分析金属离子的电子结构与催化活性之间的关系，以及在生物体内的相关作用。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析化学实验中利用高效液相色谱分离手性化合物的方法。2、（本题5分）阐述化学实验中过滤操作中滤纸的选择和使用。3、（本题5分）论述有机化学中杂环化合物的分类、结构特点及应用。4、（本题5分）分析无机化学中d区元素的氧化态变化规律。5、（本题5分）从反应级数的角度论述浓度对化学反应速率的影响。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某有机物完全燃烧生成二氧化碳和水，已知燃烧消耗氧气的物质的量与生成水的物质的量之比为11:9，求该有机物可能的化学式。2、（本题10分）有一浓度为0.04mol/L的一元弱酸HB，其pH=4.2，计算该弱酸的电离常数Ka以及电离度。3、（本题10分）用0.0400mol