中国地质大学（北京）《化工仪表与自动化》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《化工仪表与自动化》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、已知反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)ΔH<0。在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，达到平衡时C的体积分数为x%。若在相同条件下，向该容器中充入2molA和6molB发生反应，达到平衡时C的体积分数为？（）A.大于x%B.小于x%C.等于x%D.无法确定2、对于可逆反应：M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g)，ΔH>0，在某温度下达到平衡状态。下列有关说法正确的是？（）A.升高温度，平衡常数K增大，M的转化率增大B.增大压强，平衡不移动，M的转化率不变C.加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡向正反应方向移动D.增加M的量，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大3、在一定条件下，可逆反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)，△H<0达到平衡后，升高温度，则（）A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C.正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动4、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5、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1:3:26、在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，起始时加入2molSO₂和1molO₂，达到平衡后，再向容器中通入一定量的O₂。下列说法正确的是？（）A.平衡向正反应方向移动，SO₂的转化率增大，O₂的转化率减小B.平衡向正反应方向移动，SO₂、O₂、SO₃的浓度都增大C.新平衡时，SO₂的浓度一定小于原平衡时SO₂的浓度D.新平衡时，正反应速率大于原平衡时正反应速率，逆反应速率小于原平衡时逆反应速率7、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，能实现该反应的原电池是？（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO₄溶液8、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，已知起始时，A、B的浓度分别为2mol/L和1mol/L，2min后，测得A的浓度为1.8mol/L，则下列说法正确的是？（）A.2min内，A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)B.2min内，B的平均反应速率为0.2mol/(L·min)C.2min时，C的浓度为0.6mol/LD.该反应的平衡常数为0.99、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：A(g)+2B(g)⇌3C(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2molA和1molB，达到新平衡时，C的体积分数（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定10、已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.9×10⁻¹²。在该温度下，向含有Cl⁻和CrO₄²⁻且浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO₃溶液，下列说法正确的是？（）A.首先生成AgCl沉淀B.首先生成Ag₂CrO₄沉淀C.两种沉淀同时生成D.无法判断哪种沉淀先生成11、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.无法确定12、在25℃时，将pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈（）A.酸性B.中性C.碱性D.无法确定13、在化学反应速率的表示方法中，用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，下列哪种物质的浓度变化更适合用于表示反应速率？（）A.固体物质B.纯液体物质C.气体物质D.任何物质14、已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.9×10⁻¹²。向该温度下的AgCl和Ag₂CrO₄饱和溶液中分别加入相同物质的量浓度的硝酸银溶液，则？（）A.两种溶液中均有沉淀生成，且以AgCl沉淀为主B.两种溶液中均有沉淀生成，且以Ag₂CrO₄沉淀为主C.只有Ag₂CrO₄溶液中有沉淀生成D.只有AgCl溶液中有沉淀生成15、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/L二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）设计实验探究在不同酸碱度条件下，氯化亚铁溶液的稳定性和氧化速率。准备氯化亚铁溶液、不同酸碱度的溶液、氧化剂等，观察溶液颜色变化，测量氧化速率，分析酸碱度的影响。2、（本题5分）设计实验探究乙烯的制备和性质。通过乙醇的脱水反应制取乙烯，然后进行乙烯与溴水、高锰酸钾溶液等的反应实验，观察现象，总结乙烯的性质。3、（本题5分）组织实验鉴别己烯、苯、乙醇三种有机物。提供己烯、苯、乙醇溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等，通过实验现象进行鉴别。4、（本题5分）策划实验测定某水样中钙离子和镁离子的总含量。利用络合滴定法，选择合适的指示剂和滴定剂，准确测量水样中钙镁离子的浓度，详细说明实验操作过程和数据处理方法，讨论实验的准确性和可靠性。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红外光谱定量分析的方法与限制。2、（本题5分）论述高分子材料的力学性能及其影响因素。3、（本题5分）阐述有机化学中环己烷的构象及其对反应活性的影响。4、（本题5分）论述无机化学中钛、钒等过渡金属元素的化合物在工业中的应用。5、（本题5分）论述有机化学中腈类化合物的水解反应和应用。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）用0.0250mol/L的高锰酸钾溶液滴定25.00mL未知浓度的过氧化氢溶液，滴定终点时消耗高锰酸钾溶液18.00mL，已知高锰酸钾与过氧化氢反应的化学计量比为2:5，计算过氧化氢溶液的浓度。2、（本题10分）电解精炼铜时，若电流强度为12A，通电2.5小时，计算阴极上析出铜的质量（铜的摩尔质量为63.55g/mol，法拉第常数为96500C/mol）。3、（本题10分）已知反应4A(g)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)，在一定温度下达到平衡，各物质的浓度分别为[A]=1.2mol/L，[B]