第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与详解
13页1、第33届中国化学奥林匹克(初赛)试题答案与解析安徽黄山巨人教育 胡征善【答案】1-1、A CO2 分子式C2H4O 结构简式CH3CHO 1-2、+1 直线型 +3 八面体(拉长)1-3、【解析】1-1、乙烯催化氧化,得到CO2(A)和与A相对分子质量相同的产物(一定含C、O元素):O=C=O从式量上分析同分异构体CH4从价键上分析 CH3,H CH3CHO 环氧乙烷 CH3CHO1-2、CsAuCl3呈抗磁性,Cs+和Cl中均无但电子,Au外围电子组态5d106s1,在此化合物中Au的平均氧化态为+2,则Au+(5d10)和Au3+(5d8且空出1个5d轨道)数11。晶胞为四方晶系,化学式为Cs+Au+Cl2Cs+Au3+Cl4,由2个单元Cs+Au+Cl2和Cs+Au3+Cl4构成。晶胞参数c=x+y,其中xa。yx 1-3、将芳香族聚酰亚胺结构重复一次,可清楚地看到邻苯二甲酸酐和NH2失水而聚合。再根据提供A的分子式和氧化得B(二邻苯二甲酸酐),推出A的结构。【答案】2-1、4820Ca+24998Cf=294Og+310n 2-2、H2O2 2-3、CH4【解析】2-2、二元氧
2、化物含氧量最高=要求另一元素Ar最小H且O原子数要大。可以是臭氧酸HO3或超氧酸HO2,但它们都不稳定。稳定的只有H2O2。2-3、电子的摩尔质量为1/1836 g/mol,故有:n(e)=0.0032271836=5.925 mol。设二元气体化合物的摩尔质量为M,分子中含x个电子,故有:x9.413 g/M=5.925 mol,M1.6x 二元化合物只有甲烷。【答案】3-1、p(CO)=p(CO2)=600 kPa 3-2、K2=600 kPa3-3、对于反应2:G=HTS=RTlnK=2.303RT lgK 式中K为标准压力常数,K=K2/100 kPa=6,所以:H(CO)+H(Fe)H(FeO)H(C)TS(CO)+S(Fe)S(FeO)S(C)=110.5+0(272.0)0kJmol11200KS(CO)+0.027300.060750.00574 kJmol1 K1= 8.314 Jmol1 K1/(1000 JkJ1)1200K2.303 lg6=17.879 kJmol1 解得:S(CO)=188.7 Jmol1 K1对于反应1:G=HTS=RTlnK 所以:H(C
3、O2)+H(Fe)H(FeO)H(CO)TS(CO2)+S(Fe)S(FeO)S(CO)=393.5+0(272.0)(110.5) kJmol11200KS(CO2)+0.02730 0.060750.1887 kJmol1 K1= 8.314Jmol1 K1/(1000 JkJ1)1200K 2.303lg1=0 解得:S(CO2)=213.0 Jmol1 K1 或将2个方程式相加,得:2FeO(s)+C(s)=2Fe(s)+CO2(g) K3=600 kPa 标准平衡常数K=K1K2=6或K=K3/100 kPa=6H(CO2)+2H(Fe)2H(FeO)H(C)TS(CO2)+2S(Fe)2S(FeO)S(C)=393.5+02(272.0)0 kJmol11200KS(CO2) +20.02730 20.060750.00574 kJmol1 K1= 8.314Jmol1 K1/(1000 JkJ1) 1200K2.303lg6=17.879 kJmol1 解得:S(CO2)=213.0 Jmol1 K1 注:(1)计算中稳定单质的H=0;(2)设反应的焓变和熵变不随温度变化
4、。3-4、C A 3-5、C A【解析】3-1、平衡体系中(2个平衡反应)的总压为1200 kPa,且第(1)个平衡的K1=1.00,故平衡体系中p(CO)=p(CO2)=600 kPa,而第(2)个平衡的K2= p(CO)。3-4、CO(g)和CO2(g)均保持标态即1105 Pa,因压强商仍为1.00,反应(1)处于平衡状态。反应(2)由压强为0增大到1105 Pa,反应正向进行。 3-5、反应(1):H=393.5(110.5)(272.0)=11 (kJ/mol) 反应(2):H=110.5(272.0)=+161.5 (kJ/mol)升高温度,平衡(1)逆向移动,平衡常数减小;平衡(2)正向移动,平衡常数增大4-1、A:H2S B:S C:SO42 E:KFe(SO4)212H2O4-2、KFe3(SO4)2(OH)64-3、反应1:CuFeS2+4H+=Cu2+Fe2+2H2S反应2:CuFeS2+4Fe3+=Cu2+Fe2+2S反应3:4CuFeS2+17O2+4H+=4Cu2+4Fe3+8SO42+2H2O 反应条件:微生物反应4:10CuFeS2+34ClO3+44H
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