山西大學(xué)《化工原理實(shí)驗(yàn)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《化工原理實(shí)驗(yàn)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一定條件下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)，達(dá)到平衡時(shí)，N?、H?、NH?的物質(zhì)的量分別為3mol、9mol、6mol。若保持溫度和容積不變，再向容器中充入3molN?、9molH?、6molNH?，此時(shí)平衡（）A.向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.不移動(dòng)D.無(wú)法判斷2、對(duì)于反應(yīng)2A(g)+B(g)?4C(g)，在恒溫恒容條件下，達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolA，同時(shí)生成nmolBB.容器內(nèi)氣體的密度不再變化C.A、B、C的濃度之比為2:1:4D.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化3、在一定條件下，可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)?3C(g)，△H<0達(dá)到平衡后，升高溫度，則（）A.正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L某氣體的質(zhì)量為14g，該氣體的摩爾質(zhì)量為（）A.14g/molB.28g/molC.56g/molD.71g/mol5、在一定溫度下，向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，有碳酸氫鈉晶體析出，這是因?yàn)椋ǎ〢.碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉B.生成的碳酸氫鈉質(zhì)量比碳酸鈉大C.溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小D.溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度變小6、在一定溫度下，向密閉容器中充入2molSO?和1molO?，發(fā)生反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)，達(dá)到平衡時(shí)，若再向容器中通入1molSO?、1molO?和1molSO?，則平衡（）A.向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.不移動(dòng)D.無(wú)法判斷7、在一定溫度下，向一個(gè)容積固定的密閉容器中充入2molNO2發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)?N2O4(g)，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始時(shí)的4/5。則此時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為？（）A.20%B.40%C.60%D.80%8、在一定溫度下，可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolA，同時(shí)生成nmolBB.A、B、C的濃度不再變化C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化D.以上都是9、在2A(g)+B(g)?3C(g)+4D(g)反應(yīng)中，若v(A)=0.5mol/(L·s)，則v(D)為（）A.1mol/(L·s)B.2mol/(L·s)C.1.5mol/(L·s)D.0.8mol/(L·s)10、在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.C生成的速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.A、B、C的分子數(shù)之比為1:3:211、在25℃時(shí)，某溶液中c(H?)=1×10^-6mol/L，則該溶液的pH為（）A.6B.8C.4D.1012、某原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3?+Fe=3Fe2?，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是？（）A.正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl?溶液B.正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO?)?溶液C.正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe?(SO?)?溶液D.正極為銀，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為CuSO?溶液13、在一定溫度下，向一個(gè)容積為2L的密閉容器中通入1molN?和3molH?，發(fā)生反應(yīng)：N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)，2min末時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)氨氣的濃度為0.8mol/L，則2min內(nèi)氫氣的平均反應(yīng)速率為？（）A.0.6mol/(L·min)B.0.9mol/(L·min)C.1.2mol/(L·min)D.1.5mol/(L·min)14、在恒溫恒容條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)2NO?(g)?N?O?(g)，達(dá)到平衡后，再向容器中通入一定量的NO?，重新達(dá)到平衡時(shí)，與第一次平衡相比，NO?的轉(zhuǎn)化率將？（）A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定15、在2A+B?3C+4D反應(yīng)中，若v(A)=0.6mol/(L·s)，v(B)=0.3mol/(L·s)，v(C)=0.9mol/(L·s)，v(D)=1.2mol/(L·s)，則反應(yīng)速率最快的是（）A.v(A)B.v(B)C.v(C)D.v(D)16、在25℃時(shí)，將pH=2的鹽酸與pH=12的氫氧化鈉溶液等體積混合，混合后溶液的pH約為（）A.7B.10C.2.3D.11.717、已知在一定溫度下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：H2(g)+S(s)?H2S(g)K1；S(s)+O2(g)?SO2(g)K2。則在相同溫度下，反應(yīng)H2(g)+SO2(g)?O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)為？（）A.K1+K2B.K1-K2C.K1/K2D.K2/K118、在2A+B?3C+4D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)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)19、在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g)，2min末達(dá)到平衡狀態(tài)，生成0.8molD。下列說(shuō)法正確的是（）A.x=2B.B的平衡濃度為0.8mol/LC.A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(L·min)D.平衡時(shí)A與B的轉(zhuǎn)化率相等20、在0.1mol/L的Na?S溶液中，下列離子濃度關(guān)系不正確的是（）A.c(Na?)=2c(S2?)B.c(OH?)=c(H?)+c(HS?)+2c(H?S)C.c(Na?)+c(H?)=c(OH?)+c(HS?)+2c(S2?)D.c(Na?)>c(S2?)>c(OH?)>c(H?)二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究在不同溫度和催化劑存在下，生物質(zhì)（如纖維素、木質(zhì)素）的熱解過(guò)程和產(chǎn)物分布。通過(guò)熱重分析、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)，分析熱解溫度、催化劑種類和用量對(duì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體產(chǎn)物的比例和成分的影響，探討生物質(zhì)熱解在能源生產(chǎn)和化工原料制備中的應(yīng)用。2、（本題5分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)性質(zhì)。選擇一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中的溫度變化、焓變、熵變等參數(shù)，分析反應(yīng)的熱力學(xué)可行性和自發(fā)性，解釋實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)量和計(jì)算這些熱力學(xué)參數(shù)，同時(shí)探討熱力學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)研究中的重要意義。3、（本題5分）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究弱堿的電離平衡及其影響因素。選取一種弱堿，如氨水，改變?nèi)芤旱臏囟?、濃度和外加物質(zhì)等條件，通過(guò)測(cè)量溶液的pH值變化來(lái)研究電離平衡的移動(dòng)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論，說(shuō)明如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷電離平衡的移動(dòng)方向。4、（本題5分）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究不同催化劑對(duì)同一化學(xué)反應(yīng)速率的影響。選取一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，如雙氧水分解，使用不同的催化劑，測(cè)定反應(yīng)速率，比較催化效果。5、（本題5分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的多個(gè)因素的協(xié)同作用。選擇一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，如過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)，同時(shí)改變溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑用量等多個(gè)因素，測(cè)量反應(yīng)速率，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出多個(gè)因素對(duì)反應(yīng)速率的協(xié)同影響規(guī)律，并解釋如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)有效地研究多因素的相互作用和優(yōu)化反應(yīng)條件。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在4L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)3A(g)+2B(g)?5C(g)，起始時(shí)A、B的濃度分別為3mol/L和2mol/L，8s后B的濃度變?yōu)?mol/L，計(jì)算8s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率和該反應(yīng)的速率常數(shù)。2、（本題5分）在25℃時(shí)，某濃度的醋酸鈉溶液的pH=8，計(jì)算該溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka。3、（本題5分）有一原電池，其電池反應(yīng)為Al+3Ag?=Al3?+3Ag，若鋁電極和銀電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)分別為-1.66V和0.80V，計(jì)算該原電池在25℃時(shí)的電動(dòng)勢(shì)。4、（本題5分）某一弱酸HA的濃度為0.12mol/L，電離