(完整word版)2011年美國(guó)國(guó)家化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽決賽試題及答案,推薦文檔

1、12011 年美國(guó)國(guó)家化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽決賽理論試題翻譯：河南省太康縣第一高級(jí)中學(xué)喬純杰【說明】：1.本試題分為兩個(gè)部分，學(xué)生可以使用非編程計(jì)算器。2.考試時(shí)間：第I部分 90 分鐘，第H部分 105 分鐘，共 3 小時(shí) 15 分鐘?？s與和付號(hào)常數(shù)安培A法拉第常數(shù)F克分子量m標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm 分子量M物質(zhì)的量M原子單位u自由能G摩爾質(zhì)量MR = 8.314 J mol-1K-1摩爾原子質(zhì)量A頻率v摩爾molR = 0.0821 L atm mol-1K-1阿伏加德羅常數(shù)NA1氣體常數(shù)R普朗克常數(shù)h1 F = 96,500 C mol-1攝氏度C克g壓強(qiáng)P1 F = 96,500 J V-1mol

2、-1厘前綴c熱容Cp速率常數(shù)kNA = 6.022 1023mol庫(kù)侖C小時(shí)h穩(wěn)定常數(shù)Rfh = 6.626 10-34J s電壓E焦耳J秒sc = 2.998 108m s-1活化能Ea開爾文K開氏溫度T0 C = 273.15 K焓H千前綴k時(shí)間t1 atm = 760 mmHg熵S升L伏特V平衡常數(shù)K毫前綴m公式E Ee些 nQ nFIn KH1con sta ntRTln $旦丄丄kRT2第I部分1. 下面哪種固體不與少量的 3M HNO3反應(yīng)？(A)碳酸鈣(B)硫化錳(C)亞硫酸鉀(D)氯化銀2.一種金屬在隔絕空氣的條件下溶于稀鹽酸得灰綠色溶液，放置在空氣中一段時(shí)間變?yōu)辄S色。這 種金

3、屬可能是:(A)鐵(B)錳 (C)鎳(D)釩3汞和水在玻璃管中的現(xiàn)象如下圖所示。使二者現(xiàn)象不同的最主要原因是:H汞J M水(A)密度(B)摩爾質(zhì)量(C)表面張力(D)粘度4 .分離含 U-235 與 U-238 的化合物可以通過法。(A)蒸餾(B)擴(kuò)散(C)分步結(jié)晶(D)紙色譜5 材料安全數(shù)據(jù)表顯示化學(xué)品的哪類信息?I急救措施U處理和儲(chǔ)存提示2(A)I(B)n(C)I和U(D)I和u皆無6 25.00mL 的容量瓶質(zhì)量為 20.340g,當(dāng)其中一部分填入一金屬球時(shí)，其質(zhì)量為 119.691然 后在容量瓶中加入甲醇(d=0.791gcm-3)至 25.00mL 刻度線，此時(shí)容量瓶的總質(zhì)量為 13

4、0.410g。 金屬的密度為(A) 6.96 g cm-3(B) 8.68 gcm-3(C) 9.27 g cm-3(D) 11.7 g cm-37某溶液中含有 Ag+、Ba2+和 Ni2+，以下列哪種順序滴加 NaCl、Na2S 和 Na2SO4稀溶液可以分 別把三種陽離子沉淀出來？(A) Na2S, Na2SO4, NaCl(B) Na2S, NaCl, Na2SO4(C) Na2SO4, Na2S, NaCl(D) NaCl, Na2SO4, Na2S8.現(xiàn)有 10.00g 含 C、H、O 三種元素的化合物樣品，完全燃燒生成 14.67gCO2和 6.000gH2O。此 化合物的實(shí)驗(yàn)式是

5、什么？(A) CHO(B) CH2O(C) CH2O2(D) C2H4O9.把 34.0g 葡萄糖(C6H12O6,M=180.2)溶于 64.0g 水所制得溶液的摩爾濃度是多少？(A) 0.0533moL L-1(B)0.200moL L-1(C) 0.360moL L-1(D)3.12moLL-110. 下面哪種溶液的凝固點(diǎn)最低？(A)0.30mC2H5OH (B)0.25mKNO3(C)0.20mCaBr2(D)0.10mFeCl311.元素 E 和氧氣反應(yīng)可制得 EO2。實(shí)驗(yàn)證明 16.5g 元素 E 和過量的氧氣反應(yīng)可制得 26.1g EO2, 則該元素是(A)錳 (B)鎳(C)硫(

6、D)鈦12. 乙醇(C2H5OH, M=46)和甲醇(CH30H, M=32 )混合可形成一種理想溶液。等質(zhì)量的乙醇和甲醇混合所得溶液的蒸汽壓是多少(乙醇和甲醇的蒸汽壓分別為 44.5mmHg 和 88.7mmHg)?(A) 113mmHg (B) 70.6mmHg (C) 66.6mmHg (D) 44.5mmHg13. 在一個(gè) 5L 的真空瓶中充入 25.5g NH3和 36.5g HCl,計(jì)算 85C時(shí)兩種化合物完全反應(yīng)后瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)。NH3(g)+ HCl(g) NHI(s)(C)8.82atm(D) 14.7atm(A) 2.94atm(B) 5.88atm14.下面哪些純樣品顯示氫鍵

7、？ICH3OHnCH3NO2川 CH3CN(A)I(B)I和n(C)n和川(D)i、n和川15.某氣體樣品在300K 時(shí)分子的平均速率為500m/&升咼溫度至該樣品分子的平均速率為1000m/s，則新溫度為多少？(A) 420K(B)573K(C)600K(D)1200K316.下面哪種化合物的沸點(diǎn)最低？(A) HF(B)HCI(C) HBr(D)HI17. 在六方密堆積固體中每個(gè)原子的配位數(shù)為多少？(A) 4(B) 6(C) 8(D)1218. 冰和水有多種不同的存在形式，這些不同的存在形式取決于溫度和壓力的不同。部分冰I、 冰川和液態(tài)水的相圖如下。下面關(guān)于以上三態(tài)的敘述正確的是哪個(gè)

8、？溫度(A)液態(tài)水比冰I或冰川的密度大(B)冰I比冰川或液態(tài)水的密度大(C)冰川比冰I或液態(tài)水的密度大(D)冰I和冰川的密度相等且大于液態(tài)水19. 自發(fā)反應(yīng)總是(A)反應(yīng)完全(B)反應(yīng)快(C)包含相變(D)釋放能量或系統(tǒng)的熵值增加20. 甲醛和甲酸的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓分別為-563KJ/moL 和-270KJ/moL,則下面反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變 H為多 少?HCHO(g)+1/2O2(g) HCOOH(l)(A) -833 KJ moL-1(B)-293 KJ moL-1(C) 293KJ moL-1(D)833KJ moL-121 .下面反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變是多少？TiCl4(g) +2H2O(l)TiO2(s

9、)+4HCl(g)物質(zhì)種類TiCl4(g)H2O(l)TiO2(s)HCl(g) HKJ moL-1-763-286-945-92(A) 298 KJ moL-1(B)22 KJ moL-1(C)12 KJ moL-1(D)-264 KJ moL-122. 溴的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)焓 HVap=31KJ moL-1。如果 Br2(g)和 Br2(l)的標(biāo)準(zhǔn)熵值 S分別為 245J moL-1K-1和153J moL-1K-1，則 Br2(l)的正常沸點(diǎn)是多少？(A) 340K(B) 200K(C) 130K(D) 70K23. 當(dāng) MgO 和 H2O 在 25C和 1atm 下反應(yīng)時(shí)，其體積變化是-4.6

10、mL moL-1。MgO(s)+H2O(l) Mg(OH2(s),此反應(yīng)的H E 的值是多少？(A) -4.71J0-1JmoL-1(B)-4.7W2J moL-1(C)4.7X02JmoL-1(D)4.7W-1J moL-124. 對(duì)于 Ag2SO4的溶解，在 25E其厶 H=31 KJ moL-1, SO=-34.9J moL-1K-1。此溫度下 Ag2SO4的Ksp值是多少？(A) 5.0W-2(B) 7.6W0-4(C) 5.3W0-4(D)1.1W0-5425.一剛性容器充有等摩爾的N2和 H2氣體時(shí)，其總壓為 10.0atm。氣體按下式反應(yīng)： N2+ 3H2=2NH3。如果氣體總壓

11、下降速率為 0.20atm S-1,則此容器中 N2的分壓變化速率是多 少？5(A)以 0.40atm 的速率下降(B)以 0.30atm S-1的速率下降(C)以 0.20atm S-1的速率下降(D)以 0.10atm S-1的速率下降26.某反應(yīng)符合速率公式：V=KA2B。下面哪組數(shù)據(jù)與此發(fā)現(xiàn)相符？A,mol L-1B,mol L-1速率，mol L1S1已知0.0100.0101.2X0-4A0.0100.0202.4X0-4B0.0200.010-46.0X04C0.0200.0204.8X0-4D0.0100.0204.8X0-4(A) A(B) B(C) C(D) D27.對(duì)于某

12、個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其比速率常數(shù)可以通過在兩種不同的溫度下作圖確定如下。圖中直線斜 率和反應(yīng)的活化能 Ea是什么關(guān)系？(A)斜率=Ea(B)斜率=-Ea(C)斜率=-Ea/R (D)斜率=EaXR28關(guān)于反應(yīng) 2NO(g)+Cl2(g) -2N0C 下面能夠使 NO 和 Cl2兩種分子順利反應(yīng)的是什么？I合適的取向IIn(NO)/ n(Cl2)=2川 足夠的碰撞能(A)I(B)I和川(C)I和川(D)I、I和川29.蔗糖溶于水，在酸催化下按反應(yīng)C12H22O11+H2O-2C6H12O6水解，反應(yīng)速率符合公式：V=kC12H22O11。若在一定濃度的酸催化下 3.00g 蔗糖在 2.50 小時(shí)內(nèi)減少到

13、 2.70g,此反應(yīng)在與此 相同條件下的半衰期是多少？(A) 12.5 小時(shí)(B)16.4 小時(shí)(C) 23.7 小時(shí)(D) 37.9 小時(shí)30. 對(duì)于反應(yīng) H2(g) + ICl(g) - HCl(g)+I2(g),一種可能的機(jī)理如下：H2(g) + ICl(g) - HICl(g)+H(g)慢H(g) + ICl(g) - HCl(g)+I(g)快HICl(g) - HCl(g)+I(g) 快I(g) + I(g) -b(g) 快此反應(yīng)的中間產(chǎn)物包括哪些？(A) HICl(B) I (C) HICl 和 H(D) HICl、H 和 I31假定某一反應(yīng) A+B -C+D 在 25C時(shí)的平衡常

14、數(shù)不超過 1.0，當(dāng)溫度升高到 45C時(shí)減小 35% 根據(jù)上述6信息判斷下面敘述一定正確的是32 .恒容條件下進(jìn)行的反應(yīng)：2SO2+ O =2SO3, SO2和 02的起始濃度分別為 2.0M 和 1.5M。 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 02的濃度為 0.80M。此反應(yīng)的 Kc值是多少？(A) 6.8(B) 2.9(C) 0.34(D) 0.1533.下列關(guān)于弱酸在水中的電離百分率的敘述正確的是哪個(gè)？I電離百分率隨酸的電離常數(shù)的增大而增大U電離百分率隨酸濃度的減小而增大(A)I(B)n(C)I和U(D)I和U都不正確34. 25.0mL1.00 沐 0-3MHNO3溶液和 25.0mL1.00X0-3MN

15、H3溶液混合，混合后溶液的 pH 為多少?Kb(NH3)=1.8 10-5(A) 4.02(B)6.28(C) 7.72(D)9.9835.在 375E時(shí)合成氨反應(yīng) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的 Kc值為 1.2,則此溫度下的 Kp值為多少?-8-4-33(A) 4.1108(B) 4.2 104(C)1.3 103(D)3.4 10336.用每升溶液中溶解溶質(zhì)的克數(shù)計(jì)算 Ca(OH)2的溶解度。K sp=8.0 10-6(A) 5.910-4(B) 2.0 10-2(C)0.93(D) 1.537.下面化學(xué)反應(yīng)方程式按最簡(jiǎn)整數(shù)比配平后Zn 的系數(shù)是多少？Zn (s)+H+(aq

16、)+NO3-aq) Zn2+(aq)+N2O(g)+H2O(l)(A) 2(B) 4(C) 6(D) 838.當(dāng)下面給出的標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)會(huì)發(fā)生哪些變化？ Zn(s) I Zn2+(aq) II Sn(aq) | Sn(s)還原半反應(yīng)E伏特,298KSn2+(aq)+2e Sn(s)0.136Zn2+(aq)+2eZn(s)0.763I電子通過外電路由 Zn 移向 SnnZn2+(aq)的濃度增加川電壓由負(fù)值升高到零(A)I和n(B)I和川(C)n和川(D)I、n和川39. 化學(xué)反應(yīng) C3H8(g) +5O2(g) 3CO(g) +4H2O(l)的厶 G=-2.108 103KJ

17、moL-1。若燃料電池的 E基于此反應(yīng)，則其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是多少？(A) 1.09V(B)2.18V(C)4.37V(D)21.8V(A)反應(yīng)的 HC是負(fù)值(C) 25E反應(yīng)的GC為負(fù)值(B) 反應(yīng)的Sc是正值(D) 45C反應(yīng)的G為零740. 用 Pt 電極電解滴有幾滴酚酞試液的 Na2SO4溶液有什么現(xiàn)象發(fā)生？(A) 陽極溶液由無色變?yōu)榉奂t色而陰極溶液保持無色(B) 陰極溶液由無色變?yōu)榉奂t色而陽極溶液保持無色(C) 陽極溶液由粉紅色變?yōu)闊o色而陰極溶液保持粉紅色(D) 陰極溶液由粉紅色變?yōu)闊o色而陽極溶液保持粉紅色41.在電流為 12A 時(shí)用 Ni(NO3)2溶液鍍鎳，陰極析出 Ni(s)和 H

18、2(g)。若析出 Ni(s)的電流效率為 62%,則45 分鐘內(nèi)在陰極上能鍍上多少克鎳？(A) 0.10(B) 6.1(C) 9.9(D)1242.在 25C用銀-氯化銀電極浸入 0.800M的 KCl溶液， 計(jì)算該電池的電動(dòng)勢(shì) E。 Ag+e-Ag, E=0.799V;Ksp=1.8X0-10(A) 1.37V(B) 0.80 V(C) 0.57V(D) 0.23V43. 下面哪種氣態(tài)基態(tài)原子有三個(gè)未成對(duì)電子？(A) Sc(B) Fe(C) Co(D) Se44. 鈉的第一電離能為 495.9KJ moL-1?？梢允光c原子失去一個(gè)電子的光的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是多少？(A) 2.41 10-7m(B)

19、2.41 1-4m(C) 4.14m(D) 4.14 W3m45.下面哪組量子數(shù)可以表示某個(gè)電子在5f 軌道？(A) 1=4, ml=2(B) 1=2, ml=-3(C) 1=3, ml=4(D) 1=3, ml=046. 下面哪種軌道擁有一個(gè)角節(jié)點(diǎn)和一個(gè)徑向節(jié)點(diǎn)？(A) 2s(B) 2p(C) 3p(D) 3d47. 下面哪種離子的半徑和 Li+的半徑最接近？(A) Na+(B) Be2+(C) Mg2+(D) Al3+48. 下面列出的哪種原子的第三電離能最大？(A) Ca(B) Mg(C) Al(D) Si49.把 N2、N2O 和 N2O4分子按 N-N 鍵鍵長(zhǎng)遞減的順序排列，下面哪個(gè)

20、順序正確？(A) N204, N2O, N2(B) N2, N2O, N2O4(C) N2O, N2, N2O4(D) N2, N2O4, N20* * *50.對(duì)于路易斯結(jié)構(gòu)式：N= C=0-,各原子的形式電荷是多少？(A) N=-1, C=0, 0=0(B) N=0, C=0, 0=-1(C) N=-1, C=+1, 0=-1(D) N=-1, C=-1, 0=+151.對(duì)于反應(yīng)：3H2+N22NH3 H=-97KJ moL-1。出 和 N2的鍵能分別為436KJ moL-1和8941KJ moL-1，則 N-H 單鍵的鍵能是多少 KJ moL-1？(A) 246(B) 359(C) 39

21、1(D) 78252.IBr2離子的幾何構(gòu)型是什么？(A)直線型(B)彎曲為大約 90勺鍵角(C)彎曲為大約 109勺鍵角(D)彎曲為大約 120勺鍵角53. Co(NH3)4Cl2+和Co(en)2Cl2+分別有幾種同分異構(gòu)體？ en=H2NC2H4NH2(A)2 和 2(B) 2 和 3(C) 3 和 2(D) 3 和 354. 下面哪個(gè)是對(duì)丙二烯分子 H2C=C=CH2的結(jié)構(gòu)的最佳描述？(A) 碳碳鍵的鍵角為 120,氫原子在碳原子形成的平面上(B) 碳碳鍵的鍵角為 120,氫原子在與碳原子形成的平面相垂直的平面上(C) 碳碳鍵的鍵角為 180,四個(gè)氫原子在同一平面上(D)碳碳鍵的鍵角為

22、 180,兩個(gè) CH2原子團(tuán)互相垂直55. 用硫酸酸化的 K2Cr2O7氧化一種仲醇生成產(chǎn)物含有哪種官能團(tuán)?(A)醛基(B)羧基(C)酯基(D)羰基56蒽的結(jié)構(gòu)如圖所示，則其化學(xué)式是什么？(A) CioHio(B) C10H20(C) C14H10(D) C14H1457如圖所示的分子中有幾個(gè)手性中心？HO HC H3HH O -C -C -C - C- O HIIIIHHHH(A) 1(B) 2(C) 3(D) 458.用硝酸和硫酸的混合物處理硝基苯得到的主要產(chǎn)物是什么？(A)1,1-二硝基苯(B)1,2-二硝基苯(C)1,3-二硝基苯(D)1,4-二硝基苯59.多糖是由單糖聚合而成的生化分

23、子。下面除了哪一個(gè)都可歸為多糖？(A)纖維素(B)果糖(C)糖原(D)淀粉60.下面哪種金屬是在維生素 B12中發(fā)現(xiàn)的？(A) Co(B)Cu(C) Fe(D) Mn第H部分1.(11%)某有機(jī)酸只含 C、H、O 三種元素，按質(zhì)量關(guān)系，其元素組成如下：元糸質(zhì)量分?jǐn)?shù)()9C40.7H5.1a. 確定此酸的實(shí)驗(yàn)式。b. 當(dāng) 1.20g 此酸溶于 10.00g 水時(shí)，所得溶液的冰點(diǎn)為-1.93C。用合適的有效數(shù)字表達(dá)該化合物的表觀摩爾質(zhì)量。提出一種此化合物合理的分子式Kf=-1.86C。c. 用酚酞作指示劑確定滴定終點(diǎn)，用0.226MNaOH 溶液滴定 4.00gb 溶液時(shí)，消耗 NaOH 溶液17

24、.8mL。計(jì)算所用 NaOH 的物質(zhì)的量及該化合物的表觀摩爾質(zhì)量。d 利用 b 和 c 的結(jié)果畫出該化合物一種可能的結(jié)構(gòu)式。e. 在某酸催化下，此化合物在過量的乙醇中回流，寫出其中一種有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。f. 若 e 中未完全反應(yīng)，簡(jiǎn)述一種從未反應(yīng)的酸中分離出產(chǎn)物的方法。2. (11%)吡啶(C5H5N)是一種弱堿Kb=1.78X0-9。a 計(jì)算 0.240M 吡啶溶液的 pH 和OH-。b. 用 0.120MHCI 溶液滴定 20.0mL0.240M 吡啶溶液：i.計(jì)算加入 20.0mLHCI 溶液后溶液的 pH。ii.計(jì)算等當(dāng)點(diǎn)時(shí)溶液的 pH。c. 把 MgCl2加入 0.240M 吡啶溶液

25、，生成 Mg(OH)2沉淀時(shí)Mg2+的最小值為多少？ Ksp=5.6X0-12d. 某溶液中Mg2+=0.10M，C5H5N=0.240M, C5H5NH+必須為多大才不會(huì)生成 Mg(OH)2沉淀。3.(16%)鋁是一種強(qiáng)還原性金屬。a. Al3+和 Fe3+的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)為：Al3+(aq)+3e Al(s) Ered=-1.66V; Fe3+(aq)+3e Fe(s)Ered=-0.04V。各物種的標(biāo)準(zhǔn)熵值 S：物種S：J mol-1K-1)Al(s)28Fe(s)27Al3+(aq)-293.3Fe3+(aq)-313.8i.計(jì)算在 25E時(shí) Al 還原 Fe3+(aq)的厶 G。i.計(jì)

26、算在 25E時(shí) Al 還原 F+(aq)的厶 S6。iii.計(jì)算在 25E時(shí)Al 還原 Fe3+(aq)的厶 H6b.i.建立從鋁和氧氣生成 Al2O3的波恩-哈伯循環(huán)，標(biāo)出過程中的每一步。 4Al(s)+3O2(g) 2A2O3(s)ii.利用下面給出的數(shù)據(jù)計(jì)算 Al2O3(s)的晶格焓(KJ moL-1)。鋁原子(Al)IE1577.6 KJ moL-1-1IE21816.7 KJ moL1-1IE32744.8 KJ moL1 HsubAI)330.0 KJ moL-1 HfC(Al2O3)-1675.7 KJ moL-1氧原子(O)EA1：141.0 KJmoL-1(提示：正值表示放熱

27、)EA2： -1779.6 KJ moL-1鍵能(O2)493.6 KJ moL-1104.(12%)有一濃差電池由兩個(gè)不同摩爾濃度的半電池Cu2+ICu 組成。兩個(gè)半電池中Cu2+分別為2.0M 和 2.5X0-2M。Cu2+(aq)+2e- Cu(s) E=0.34Va. 說出濃差電池的 E值并解釋原因。b. 根據(jù)給出的兩種濃度計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)。c. 確定該電池的陽極并解釋你的理由。d. 預(yù)測(cè)電池工作時(shí)每個(gè)半電池中Cu2+是否增大或減小。e. 對(duì)于半反應(yīng) V3+(aq)+e-V2+(aq), E=-0.26V。i.寫出一個(gè)由半電池 V3+(aq)IV2+(aq)和 Cu2+(aq)ICu(

28、s)組成的標(biāo)準(zhǔn)伏打電池的平衡方程式并計(jì) 算該電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì) Eoii.當(dāng)半電池 Cu2+(aq)ICu(s) (2.0M 或 2.5X0-2M)和 V3+(aq)IV2+(aq)相結(jié)合時(shí)，前者的電極電位(E) 將高于后者，請(qǐng)解釋原因。iii寫出一個(gè)關(guān)于特定Cu2+、V2+和V3+下的計(jì)算電動(dòng)勢(shì)(E)的表達(dá)式。5. (12) 寫出下面每個(gè)反應(yīng)的凈反應(yīng)方程式。利用合適的離子和分子式并去掉未參與反應(yīng)的離子 和分子式。寫出所有有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式。不用配平方程式。a. 過氧化鈉加入水中。b. 用硫酸處理碳酸鋇。c. 金屬鋰在氮?dú)庵屑訜?。d. 濃鹽酸加入次氯酸鈉溶液。e. 2-甲基-2-丙醇和氫溴酸混合。f

29、. 鈾-238 釋放一個(gè)a粒子后又釋放一個(gè)B粒子。6. (12%)解釋下面關(guān)于已發(fā)現(xiàn)的第 14 族元素(C-Pb)及其化合物的成鍵原理。a. 碳(以金剛石形式存在)和硅具有相同的四面體結(jié)構(gòu)，但硅純度很高，是一種半導(dǎo)體，而金剛 石卻是一種電絕緣體。b. 碳和硅都可形成四氯化物，但在 25C時(shí)，CCI4不與 H20 反應(yīng)，SiCl4卻可與 出 0 劇烈反應(yīng)。c. 碳可形成具有碳鏈的化合物，但隨著本族元素原子序數(shù)遞增，這種模式的鏈有逐漸變短的趨勢(shì)。d 鍺、錫和鉛在其形成的穩(wěn)定氯化物中的氧化態(tài)為 +2 和+4,但隨著原子序數(shù)的遞增其+4 氧化態(tài)相 對(duì)于+2氧化態(tài)的穩(wěn)定性遞減。7. (12%)解釋下面每

30、一個(gè)化學(xué)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。a 當(dāng)把 Pb(NO3)2固體和 KI2固體混合震動(dòng)會(huì)緩慢生成黃色固體Pbl2，但把兩者的溶液混合會(huì)立即生成黃色 PbI2沉淀。b.對(duì)于絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)，其起始反應(yīng)速率大于后來的反應(yīng)速率。C.在 25E時(shí)， 濃度為 1M 的 A 和 B 化合物的溶液中 A 和 B 的起始分解速率相同， 但在 15C時(shí)，濃度為 1M11的 A 和 B 化合物的溶液中 B 的起始反應(yīng)速率比 A 的起始分解速率快。d. 對(duì)于反應(yīng) NO2+F2 NO2F，其速率方程不包括取決于 NO2的二級(jí)反應(yīng)。8. (14%) 解釋下面關(guān)于芳香族化合物的發(fā)現(xiàn)。a. 苯(C6H6)盡管高度不飽和，但卻不像烯

31、烴那樣經(jīng)歷加成反應(yīng)。b. 苯可與溴反應(yīng)生成溴苯。此反應(yīng)需用路易斯酸作催化劑。c. 在路易斯酸催化下，甲苯與溴反應(yīng)較快而硝基苯與溴反應(yīng)較慢。d. 二溴苯(C6H4B有三種可能的同分異構(gòu)體，其中兩種是溴苯在路易斯酸催化下和溴反應(yīng)的主要 產(chǎn)物。畫出三種可能同分異構(gòu)體并命名，確定兩種主要產(chǎn)物并解釋這種行為。122011 年美國(guó)國(guó)家化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽決賽理論試題答案第I部分題號(hào)答案題號(hào)答案題號(hào)答案題號(hào)答案題號(hào)答案1D2A3C4B5C6B7D8B9D10C11A12B13A14A15D16B17D18C19D20B21B22A23A24D25D26A27C28B29B30D31A32A33C34B35B36

32、C37B38A39A40B41B42D43C44A45D46C47C48B49A50A51C52A53B54D55D56C57B58C59B60A第H部分1.a.C2H3O2b.ATf=Kfm,故=Tf/Kf=-1.00/-1.86=0.538,0.53 81.2 6/M1.2 6=M =1171 0.0 20 0 0.0 10 8c.(4.00 2 半.26)X26=0.237(g),n(NaOH)=0.226mol/L 0.0178L=0.00402mol,0.237g &.00402moL=58.9g/mol,故該酸有 2 個(gè)COOH , M=58.9 2=117.8 (g/mo

33、l)。d.HOOCCH2CH2COOHe. CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3f. 將 NaOH 溶液加入混合液中，酸轉(zhuǎn)化為鹽，產(chǎn)物用有機(jī)溶劑（如C6H14或 C2H2CI2）萃取，鹽留在水相b.(i)n(Py)=0.240MX.0200L=0.0048mol,n(HCI)=0.120M 0.0200L=0.0024mol。由11 759=2 ,即該酸的分子式為 C4H6O42. a. Kb=+ -【P yH 【O H P yO H -= 2.0 7 X10-5 ,M pH = 9.3 213Kb=+ -PyH O H Py9O H- = 1.7 8X1-M , pH =5.2

34、514c.Ksp=Mg2+OH-2,OH-=2.07X0-5M,Mg2+=5.6 W11 12/(2.07 1X-5)2=1.3X0-2M。112 Hf= 4 Hsut+4(IE1+IE2+IE3)+3BDE-6(EA1+EA2)-2LE,代入數(shù)據(jù)得：LE=18270KJ mol-1。4.a.E=0,因兩半電池材料相同。(ii) n(Py)= n(H Cl)時(shí)，P yH+=0.0800MKa;KwH+P y=+KbPyH -4H =6.70X104M,pH =3.17。2+ - -6d. M g = 0.1 0M , O H = 7.4 8 X10 MKb=+-PyH O H Py+5PyH

35、= 5.7 1X10-5M153.a.(i)E= EoxEred=0.04V-(-1.66V)=1.62V。G-nFE2-396500X1.62=-468990J(ii)Sc=S(Al3+)Q+S(Fe)- S(Al)Q+S(Fe3+)Cj=-293.3+27-28-313.8=19.5J/K(iii)Gc=HQTS,H2-468990J+298K(19.5J/K)=-463.2KJb.(i)3 +4A l4A l+ 3O2c. 陽極為Cu2+=2.5 10-2M 的半電池，因?yàn)樵摪腚姵谻u2+較小。d. Cu2+起始=2.5 10-2M 的半電池Cu2+增大，Cu2+起始=2.0M 的半電池Cu2+減小。e. (i).2V2+Cu2+2V3+Cu,Ec=0.34V-(-0.26V)=0.60V。(ii).因?yàn)?Cu2+ft該電池中經(jīng)歷的是還原過程(Cu2+是一種反應(yīng)物)，故Cu2+=2M 時(shí)，電極電位較高5.a.2NaeO2+2H2O4Na+4OH-+O2b.BaCO3+2H+2SO42- BaSO4+H2O+CO2c. 6Li+N22