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2001年全国高中学生化学竞赛(决赛)理论试题答案


2001年全国高中学生化学竞赛(冬令营)理论试题答案
第1题 1-1 A:NH4HCO3[或(NH4)2CO3] B:KCl C:K2SO4 D:NH4Cl E:Fe2O3 F:CO2 1-2 反应(1): (m+n)FeSO4 + 2(m+n)NH4HCO3 = Fem+n(OH)2n(CO3)m↓+ (m+n)(NH4)2SO4 + (2n+m) CO2↑+ mH2

O NH4HCO3 写成(NH4)2CO3,Fem+n(OH)2n(CO3)m 写成①Fe2(OH)4-2m(CO3)m,②Fe2(OH)2CO3 ③Fe2(OH)2 和 FeCO3 且配平的也得分。 反应(2):2 Fem+n(OH)2n(CO3)m + m? n O2 +3(m+n)H2O= 2(m+n)Fe(OH)3↓+ 2mCO2↑ 2 对于 Fem+n(OH)2n(CO3)m 的其它表达式,平分原则同上。 反应(3):(NH4)2SO4+ 2KCl
DFA

K2SO4↓+2NH4Cl

1-3 降低 K2SO4 的溶解度,使之结晶析出,促使平衡向右移动。 1-4 能溶于水。 第2题 2-1 NO(g) ? ?? 1 N 2 (g) ? 1 O2 2 2
? ? r H m ? 631.8 ? 1 (?941.7 ? 493.7) ? ?85.9k J / m o l 2

? ? r S m ? 0 (反应前后气体的总分子数没变化)

? ? ? ? ? r Gm ? ? r H m ? T? r S m ? ? r H m ? ?85.9k J / m <0,自发进行 ol

2-2 r(673K) / r(723K) = k(673K) / k(723K)

ln k 723 ? k 673

Ea R

? 673 ( 723?673 ) 723

5.03 (有效数字错,扣分) E a ? 8.31J/(mol?K)?673K?723K ln 1.91 ? 7 8 k J / m o l 50K
3

40cm ? 4 % 2-3 每分钟通过催化剂的 NO 的物质的量:n0 = 22400cm 3 ./0mol =7.1× -5mol 10

每分钟分解的 NO 的物质的量:nr = 60s × 5.03× 1.0× -6mol=1.5× -5mol 10 10 20s
mol/min 转化率:y = 1.5?10 -5 mol/min ? 100 % =21%(有效数字错,扣 0.5 分) 7.1?10
?5

2-4 由反应机理[1]:r =dcNO/dt =k1·NO·M (1) c c 由 M 的物料平衡:c= cM +cO—M + cNO-M ≈ cM+cO—M (2)
1

由反应机理[3]: K ?

k3 k?3

?

cO 2 c 2 M
2 cO ? M

cO ? M ?
c0 1 2 / 1? c O 2

2 cO c M 2 1

(3)

K2

1

(3)代入(2) c0 ? c M ? (4)代入(1) r ? k1c NO

2 cO c M 2 1 K2

cM ?
1 K2

1

(4)
1
1 K2

K2

c0 1 2 / 1? c O 2

设k1 c 0 ? k

? K ' 则有 r ?

kcNO
1 2 1? K 'cO 2

当氧的分压很小时,1+ K ' cO2 ≈1 所以 r ? k1c NO

1 2

第3题 3-1 化学式:C78H136Cu3O8P4 3-2 2(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H) + Cu(CH3CH2CH2COO)2→2CH3CH2CH2COOH + (Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2)Cu(O2CCH2CO2)Cu(PCy3)2(或 C78H136Cu3O8P4) 3-3 除去反应的另一产物正丁酸和未反应的反应物。 3-4 第4题 4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 第5题 5-1 5-2 5-3 5-4 第6题 6-1 6-2 6-3 6-4 第7题 7-1 7-2 7-3 7-4 7-5


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