2016第30屆中國化學(xué)奧林匹克(決賽)理論試題含答案[精美word精校版]

1、第30屆中國化學(xué)奧林匹克（決賽）理論試題屆中國化學(xué)奧林匹克（決賽）理論試題2016年11月26日長沙長沙●本試卷共●本試卷共9道大題，總分道大題，總分100100分。考試時間分?？荚嚂r間4小時，遲到超過小時，遲到超過3030分鐘者不能進入考場。開考后分鐘者不能進入考場。開考后1小時小時內(nèi)不得離開考場。內(nèi)不得離開考場。●考試“結(jié)束鈴聲”響起后。立即停止答題，把試卷和答題紙放于桌面，由監(jiān)考人員檢查無缺。聽到可●考試“結(jié)束鈴聲”響起后。立即停

2、止答題，把試卷和答題紙放于桌面，由監(jiān)考人員檢查無缺。聽到可以離開指令后方可離開考場。以離開指令后方可離開考場?！癜l(fā)出停止答題指令后仍繼續(xù)答題者，正在解答的試題（大題）以零分計?！癜l(fā)出停止答題指令后仍繼續(xù)答題者，正在解答的試題（大題）以零分計?！裨嚲硪呀?jīng)裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在答卷上指定的框格，寫于其他地方無效。若有改動●試卷已經(jīng)裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在答卷上指定的框格，寫于其他地方無效。若有改動需將新內(nèi)容寫于答卷

3、的附頁，并標明題號。需將新內(nèi)容寫于答卷的附頁，并標明題號?！裼煤谏P或黑色圓珠筆大題。試卷袋已附有草稿紙，因此不得攜帶紙張進入考場。若另需草稿●用黑色墨水筆或黑色圓珠筆大題。試卷袋已附有草稿紙，因此不得攜帶紙張進入考場。若另需草稿紙，可舉手向監(jiān)考人員索取。不得將草稿紙帶出考場。紙，可舉手向監(jiān)考人員索取。不得將草稿紙帶出考場?！駥I員號及姓名寫在試卷首頁和每頁答卷指定位置，否則無效?！駥I員號及姓名寫在試卷首頁和每頁答卷指定位置，否則

4、無效。●允許使用非編程計算器以及直尺等文具。不得攜帶鉛筆盒、書籍、通訊工具入場●允許使用非編程計算器以及直尺等文具。不得攜帶鉛筆盒、書籍、通訊工具入場a●欲上衛(wèi)生間者，請舉手示意。經(jīng)監(jiān)考人員允許方可離開座位，考場外由志愿者全程引領(lǐng)?！裼闲l(wèi)生間者，請舉手示意。經(jīng)監(jiān)考人員允許方可離開座位，考場外由志愿者全程引領(lǐng)。1.008ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtAcLrH

5、LiBeBCNOFNaMgAlSiPClSKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrRbCsFrSrBaRaYLaLu6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4

6、118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNeA

7、rKrXeRnRfDbSgBhHsMt常數(shù)：常數(shù)：R=8.314JR=8.314Jmolmol11K11F=96487F=96487Cmolmol11h=6.625h=6.62510103434Js1eV=1.6021eV=1.60210101919J第1題（題（13分）分）11簡要解釋為什么水溶液中HCN是弱酸，而液態(tài)HCN的酸性相比于其水溶液顯著增強。12Hg2離子局用親硫性，可與二硫代氨基甲酸鹽形成[Hg(S2C2)2]的二聚體，

8、請畫出該二聚體的立體結(jié)構(gòu)，并指出中心原子的雜化方式。異煙酰腙的結(jié)構(gòu)如下：NONHNH2它與2乙?；拎し磻?yīng)乘車一種配體L，將一定量的四水醋酸鎳、配體L以及44’聯(lián)吡啶溶解在1:1的乙醇水的混合溶劑中回流2小時，冷卻至室溫，析出物質(zhì)經(jīng)洗滌干燥后得到褐色片狀晶體M。分析結(jié)構(gòu)標明，M中N元素含量為21.0%。13畫出配體L的結(jié)構(gòu)，請在圖中用標出配位原子。14通過計算，寫出配合物M符合IUPAC規(guī)則的分子式，畫出M的所有幾何異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，在每個

9、幾何異構(gòu)體下面標注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等，指出哪些幾何異構(gòu)體存在旋光異構(gòu)現(xiàn)象？哪個幾何異構(gòu)體穩(wěn)定性最高？說明理由。15說明44’聯(lián)吡啶的作用。43請指出42中普通吸光光度法使用的參比溶液的組成，為何使用該溶液作為參比溶液？44以示差吸光光度法測定2號鋼樣中Ni含量，稱取0.382g2號鋼樣，經(jīng)與測定1號鋼樣同樣步驟配制的溶液，使用2cm吸收池，波長連擇530nm，以42中配制的1號鋼樣顯色反應(yīng)后的溶液作參比液，并以此調(diào)節(jié)透射比為100%，此時測得

10、2號鋼樣顯色后溶液的透射比為T=31.4%，計算2號鋼樣中Ni的質(zhì)量分數(shù)。第5題（題（12分）分）近年來，光電材料領(lǐng)域有一類有機／無機雜化材料獲得突破。某該類材料由三種離子組成，其晶體的晶胞有4條沿體對角線的C3軸。A為顯正一價的陽離子或基團，其分數(shù)坐標為：000；B為金屬Pb2、Sn2等陽離子，其分數(shù)坐標為：121212；X為Cl、Br、I等鹵系離子，分數(shù)坐標為：012121201212120。51分別以●、和O代表A、B和X離子，畫

11、出該晶體的正當晶胞。52寫出A為CH3NH3、B為Pb2、X為I形成晶體的化學(xué)式。53指出A、B、X的配位數(shù)，并推斷該晶體是否存在分離的配位離子。54某該類晶體材料的帶隙Eg為1.55eV。計算其吸收光的波長。55通過改變晶體中的陽離子和或陰離子，可能對其光電性能進行調(diào)節(jié)，但是為了使該晶體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，離子尺寸受到限制，即要求填隙離子半徑與空隙半徑比b在一定范圍。現(xiàn)有一同類晶體，B位Pb2半徑為133pm，X位I半徑為203pm，如b為

12、0.9～1.05，試估算A位陽離子的半徑范圍。56此類有機／無機雜化薄膜太陽能電池材料的優(yōu)異特性源于其無機組分和有機組分特性的優(yōu)異組合，請分別指出各自特性所起的作用。第6題（題（17分）分）甲醇既是重要的化工原料，又是一種很有發(fā)展前途的代用燃料。甲醇分解制氫已經(jīng)成為制取氫氣的重要途徑，它具有投資省、流程短、操作簡便、氫氣成本相對較低等特點。我們可以根據(jù)298K時的熱力學(xué)數(shù)據(jù)（如下表）對于涉及甲醇的各種應(yīng)用進行估算、分析和預(yù)判。物質(zhì)H2(

13、g)O2(g)CO(g)CO2(g)H2O(l)H2O(g)CH3OH(l)CH3OH(g)??fHΘmKJmol100110.52393.51285.83241.82238.66200.66JKSΘm1mol1130.68205.14197.67213.7469.91188.83126.80239.8161估算400.0K，總壓為100.0kPa時甲醇裂解制氫反應(yīng)的平衡常數(shù)(設(shè)反應(yīng)的和不?rHΘm?rSΘm隨溫度變化，下同)。62將0

14、.426g甲醇置于體積為1.00L的抽真空剛性容器中，維持溫度為298K時，甲醇在氣相與液相的質(zhì)量比為多少？已知甲醇在大氣中的沸點為337.7K。63由甲醇制氫的實際生產(chǎn)工藝通常是在催化劑的作用下利用水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)與裂解反應(yīng)藕合，以提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率。請寫出耦合后的總反應(yīng)方程式，并求總壓為100.0kPa，甲醇與水蒸氣體積進料比為1:1時，使甲醇平衡轉(zhuǎn)化率達到99.0%所需的溫度。64設(shè)想利用太陽能推動反應(yīng)進行，可將甲醇裂解反應(yīng)設(shè)計為