沈阳理工大学《化工设计基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工设计基础》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2A+B⇌3C+4D反应中，若v(A)=0.5mol/(L·s)，v(B)=0.3mol/(L·s)，v(C)=0.6mol/(L·s)，v(D)=0.8mol/(L·s)，则反应速率最快的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)2、对于反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是？（）A.v(A)=0.6mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s)C.v(C)=0.5mol/(L·s)D.v(D)=0.8mol/(L·s)3、在25℃时，将pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈？（）A.中性B.酸性C.碱性D.无法确定4、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5、已知反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，下列说法正确的是？（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，平衡正向移动，平衡常数增大C.加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率D.当SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2:1:2时，反应达到平衡状态6、对于反应3A(g)+2B(g)⇌C(g)+4D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成3nmolA，同时生成nmolCB.容器内压强不再变化C.容器内混合气体的密度不再变化D.B的物质的量浓度不再变化7、已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰，Ksp(Ag₂CrO₄)=1.1×10⁻¹²。在该温度下，向含AgCl和Ag₂CrO₄均为0.01mol/L的溶液中逐滴加入0.01mol/L的硝酸银溶液，先生成沉淀的是？（）A.AgClB.Ag₂CrO₄C.同时生成D.无法确定8、在密闭容器中进行反应：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)=0.35mol/LC.c(Z)=0.4mol/LD.c(X₂)+c(Y₂)+c(Z)=0.55mol/L9、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)⇌H₂(g)+I₂(g)。若c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L时，需要15s，那么c(HI)由0.07mol/L降到0.05mol/L时，所需反应的时间为？（）A.等于5sB.大于10sC.等于10sD.小于10s10、对于反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)，下列说法不正确的是（）A.达到平衡时，SO₂、O₂、SO₃的浓度不再变化B.增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大D.加入催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率11、已知反应：A₂(g)+2B₂(g)⇌2AB₂(g)，ΔH<0，下列说法正确的是？（）A.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.增大压强，能使平衡正向移动C.达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D.达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动12、在一定温度下，可逆反应A(g)+2B(g)⇌3C(g)达到平衡的标志是（）A.A、B、C的浓度相等B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolCC.A、B、C的分子数之比为1:2:3D.容器内压强不再变化13、在一定条件下，可逆反应2HI(g)⇌H₂(g)+I₂(g)达到平衡。若缩小容器体积，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14、在一定条件下，可逆反应2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)达到平衡。若保持容器体积不变，通入一定量的氦气，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15、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16、已知在298K时，下列反应的热化学方程式为：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)ΔH=-571.6kJ/mol；H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)ΔH=-241.8kJ/mol。则298K时，H₂O(l)=H₂O(g)的焓变值为？（）A.+44.0kJ/molB.-44.0kJ/molC.+285.8kJ/molD.-285.8kJ/mol17、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18、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，下列说法能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（）A.N₂、H₂、NH₃的浓度相等B.N₂、H₂、NH₃在容器中共存C.N₂、H₂、NH₃的浓度不再变化D.正反应和逆反应的速率都为零19、在恒温恒容条件下，对于可逆反应2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)，达到平衡后，再向容器中通入一定量的NO₂，重新达到平衡时，与第一次平衡相比，NO₂的转化率将？（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定20、已知在25℃时，醋酸、碳酸和硼酸的电离常数分别为：醋酸Ka=1.75×10⁻⁵，碳酸Ka₁=4.3×10⁻⁷，Ka₂=5.6×10⁻¹¹，硼酸Ka=5.8×10⁻¹⁰。下列说法正确的是？（）A.等浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液，前者的碱性更强B.等浓度的碳酸溶液和硼酸溶液，酸性前者更强C.相同条件下，将等物质的量的硼酸和醋酸分别加水稀释至原体积的10倍，硼酸溶液的pH变化更大D.向0.1mol/L的醋酸溶液中滴加碳酸钠溶液，能观察到立即有气泡产生二、实验题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计实验流程测定某有机物的最简式。通过燃烧法测定有机物燃烧产生的二氧化碳和水的质量，计算有机物中碳、氢元素的质量比，结合相对分子质量确定最简式，详细说明实验中的样品处理、气体收集和测量方法。2、（本题5分）策划一个实验流程，用于从含有铜离子、铁离子和铝离子的混合溶液中逐一分离并定量测定每种离子的含量。阐述所使用的化学试剂、分离步骤、检测方法和计算依据，分析实验过程中可能出现的干扰及解决办法。3、（本题5分）设计实验探究物质的热稳定性。选择几种化合物，通过热重分析或差热分析等方法，测定其分解温度和热稳定性，分析化合物的结构与热稳定性的关系。4、（本题5分）设计实验研究在一定温度和压强下，乙烯的聚合反应产物的分子量和性能。准备乙烯气体、催化剂、聚合装置等，测量产物的分子量，分析反应条件对性能的影响。5、（本题5分）构建实验探究同分异构体的性质差异，以正丁烷和异丁烷为例。准备正丁烷、异丁烷、燃烧装置、温度计等，比较燃烧热等性质。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）已知298K时，0.8mol/L的醋酸溶液中醋酸根离子的浓度为1.1×10⁻³mol/L，计算醋酸的电离常数Ka和电离度。2、（本题5分）在101.3kPa、323K条件下，将3.0L氮气和9.0L氢气充入6.0L密闭容器中合成氨，反应达到平衡时，氨气的体积分数为35%，计算氮气的转化率和平衡常数K。3、（本题5分）有一化学反应3A+B⇌2C，其速率方程为v=kc³(A)c(B)。当A、B的初始浓度分别为0.3mol/L和0.1mol/L时，反应速率为0.027mol/(L·s)，求该反应的速率常数k。4、（本题5分）有一浓度为0.008mol/L的某一元弱酸溶液，其pH值为4.5，计算该弱酸的电离常数Ka及电离