北京化学竞赛高二试题Word文件下载.docx

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允许使用非编程计算器及直尺等文具。

答题纸按密封线封装。

H

C

N

O

Na

Al

S

Fe

Cu

Li

Si

1.008

12.01

14.01

16.00

22.99

26.98

32.07

55.85

63.55

6.941

28.09

第一题单选题（共12分）（每一个答案得1.5分）

1．已知H2CO3的第二级电离比HAlO2的电离容易，则下列推论正确的是（）。

A．通适量的CO2于含有AlO2－的溶液中，反应后生成Al（OH）3

B．CO32－在水溶液中易使Al（OH）3溶解变成AlO2－

C．HCO3－只能跟Al3＋反应，不能与AlO2－反应

D．HCO3－只能与AlO2－反应，不能与Al3＋反应

2．两瓶气体分别为NO2和Br2蒸气，外观相同，某同学设计了多种鉴别法，①用湿润的KI淀粉试纸；

②加少量NaCl溶液；

③加少量AgNO3溶液；

④加少量水后再加适量苯；

⑤一定条件下改变温度，则下列选项中正确的是：

（）

A．只能采用①②③

B．只能采用②③④

C．能采用②③④⑤

都可以

3．下列有关实验现象叙述正确的是（）。

A．Cu跟浓HNO3反应后溶液呈绿色

B．Cu溶于热、浓H2SO4后溶液呈蓝色

C．NaHCO3溶液可使苯酚的乳浊液变得澄清

D．Mg跟盐酸反应放出H2的速率不断减慢

4．锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大，电压高的特性。

锂离子电池放电时的电极反应式为：

负极反应：

C6Li–xe－=C6Li1-x+xLi＋（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）

正极反应：

Li1-xMO2+xLi＋+xe－=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）

下列说法正确的是（）。

A．锂离子电池充电时电极反应为C6Li+Li1-xMO2==LiMO2+C6Li1-x

B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锌所消耗的质量最小

C．锂离子电池放电时电池内部锂离子向负极移动

D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi＋+xe－=C6Li

5．某烃的组成为C15H24，分子结构非常对称。

有关实验证明该烃中仅存在三种基团，乙烯基（—CH=CH2），亚甲基（—CH2—）和次甲基（

），并且乙烯基和次甲基之间必须通过亚甲基相连。

当该烃只含有一个单环结构时，分子中乙烯基和亚甲基的数目为（）。

A．4、6

B．2、3

C．3、6

D．3、3

6．环己醇（）、丙酮和戊醛混合物2.000g完全燃烧后，所得气体通过

P2O5吸收瓶，瓶增重1.998g。

则混合物的平均相对分子质量为（）。

A．74.75

B．86.00

C．72.00

D．81.33

7．已知反应BeCl2+Na2BeO2+2H2O==2NaCl+2Be（OH）2↓能进行完全。

以下推论中正确的是（）。

A．BeCl2溶液pH＜7，将其蒸干，灼烧后可得残留物Be（OH）2

B．Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干，灼烧后可得残留物BeO

C．Be（OH）2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液

D．BeCl2水溶液的导电性强，BeCl2应该是离子化合物

8．1.92g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体（标准状况）。

将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积为（）。

A．504mL

B．336mL

C．224mL

D．168mL

第二题（共8分）向含有Fe2＋的溶液中加入NaOH溶液后生成蓝绿色沉淀，该沉淀在空气中放置一段时间后变成棕色，过滤后，用盐酸溶解棕色沉淀得黄色溶液。

用离子方程式解释下列各实验现象：

（1）向该黄色溶液中加入几滴KSCN溶液则溶液立即变红；

（2）往该红色溶液中通入SO2则红色消失；

（3）向此溶液中再滴入KMnO4溶液，则KMnO4紫色褪去；

（4）最后加入黄血盐（K4[Fe（CN）6]）溶液时,生成蓝色沉淀。

第三题（共10分）在1L（dm3）0.10mol·

dm－3K[Ag（CN）2]溶液中加入KCl固体0.10mol，通过计算判断会有何现象发生？

已知：

Ksp（AgCl）＝cAg＋•cCl－＝1.8×

10－10

第四题（共9分）S和Na2SO3溶液反应生成Na2S2O3。

另一种制备Na2S2O3的方法是：

持续通SO2入Na2S和Na2SO3的混合液，不久有黄色沉淀生成，沉淀量逐渐增多，溶液

pH相应下降，反应方程式：

，

而后沉淀量减少并消失成无色溶液得Na2S2O3，此时溶液pH~7。

反应方程式：

。

继续通入SO2，又有黄色沉淀生成，反应方程式为：

。

原混合物中Na2S和Na2SO3的物质的量比为，生成Na2S2O3最有利。

若用Na2S和Na2CO3混合液为原料，通入SO2制备Na2S2O3，方法和现象同上，原料液中Na2S和Na2CO3最佳物质的量比为。

第五题（共10分）Si3N4是一种新型陶瓷。

请写出下列制备方法的反应方程式

（1）SiH4和NH3反应：

（2）Si3N4分别和浓H2SO4、KOH（熔融）的反应方程式（都不是氧化还原反应）：

（3）按lewis酸碱理论，给出电子对的物质是碱；

接受电子对的物质是酸，请写出Ca3N2（碱）和Si3N4（酸）间的反应方程式：

第六题（共10分）阴离子膜（用A

表示），阳离子膜（用C表示）分

别只能允许阴、阳离子通过。

如

右上图所示，把Na2SO4溶液导入阳

极区，水导入阴极区，通电电解，阳

极区流出液为H2SO4，阴极区流出液

为NaOH。

现用下列装置（如右下图所示），分

别导入NaNO3溶液、KCl溶液和H2O，

导出KNO3溶液、NaCl溶液。

请写出

导入、导出各区（即图中

（1）~（7））

电解质的化学式。

第七题（共9分）某晶体的晶胞呈立方体，可看作是由27个共面的小立方体构成的，这些小立方体的顶角是阴离子B，而阳离子A处于半数小立方体的中心，另一半小立方体的中心是空的。

（1）试给出这种晶体的化学式（用AB表示）。

另一晶体的结构如右图所示，灰球为A，黑球为B。

（2）问这种晶体的化学式AnBm的n=?

m=?

（3）问一个晶胞里有几个A，几个B？

第八题（共15分）已知有关物质的热力学数据如下：

（298K，100kPa下）

物质

C（s）

辛烷（g）

甲烷（g）

CO2（g）

H2O（l）

SiF4（g）

HF（g）

SiCl4（g）

HCl（g）

SiO2（石英）

ΔfΗΘm

（kJ/mol）

-207.8

-74.85

-393.5

-285.8

-1641.9

-203.6

-657.0

-92.31

-859.4

SΘm

（J/mol∙K）

5.69

757.1

186.2

213.6

62.94

282.4

173.5

330.6

184.8

41.8

（1）煤、汽油、天然气是当今最常用的几种燃料，它们所含的主要代表物质分别是：

碳（C）、辛烷（C8H18）、甲烷（（CH4），试从对环境的污染及其各物质完全燃烧时的热效应等方面进行比较（以1mol物质为基础进行计算）。

（2）估计下列各变化过程中的熵（S）是增大还是减少。

1NH4NO3爆炸：

2NH4NO3（g）→2N2（g）+4H2O（g）+O2（g）

2水煤气转化：

CO（g）+H2O（g）→CO2（g）+H2（g）

3臭氧生成：

3O2（g）→2O3（g）

（3）ΔG=ΔH-TΔS称为吉布斯（gibbs）方程，在等温等压下的化学反应的吉布斯自由能（ΔrGm）变化是其焓变（ΔrΗm）和熵变（ΔrSm）的综合效应。

因此可用ΔrGm的正负判断反应的自发性。

请根据给定的热力学数据，计算下列反应在298K，100kPa下的ΔrGΘm值，并说明在该条件下，SiO2（石英）和HF（g）能反应，而SiO2（石英）和HCl（g）不能反应。

SiO2（石英）+4HF（g）→SiF4（g）+2H2O（l）

SiO2（石英）+4HCl（g）→SiCl4（g）+2H2O（l）

第九题（共17分）茚也称苯并环戊二烯，近来发现6－甲基茚是一个很有

前途的中间体。

其合成路线如下：

请给出A、B、C、D、E、F、G、L的结构简式及条件K。

2007北京市高中化学竞赛高二答案

第一题（共12分）

1．A

2．C

3．A

4．D

5．C

6．C

7．C

8．B

第二题（共8分）

（1）Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3

（方程式中SCN－系数3－6均可，只要配平合理即可。

要看出明显颜色系数需3以上。

）

（2）2Fe（SCN）3＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋SO42－＋4H＋＋6SCN－

（方程式中只要能显示出Fe被还原，S被氧化，硫酸根写成H2SO4也可得分。

（3）MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

（4）Fe3＋＋[Fe（CN）6]4－＋K＋＝KFe[Fe（CN）6]↓

第三题（共10分）

平衡浓度（mol·

dm－3）x2x0.1－x

得x＝2.7×

10－8

cAg＋＝2.7×

10－8mol·

dm－3

Q＝cAg＋•cCl－＝2.7×

10－8×

0.10＝2.7×

10－9

因为Q>

Ksp（AgCl），因而会有AgCl沉淀从溶液中析出。

（写不出浓度商但如有计算数据2.7×

10－9>

Ksp（AgCl），可判断出AgCl沉淀也可得满分。

第四题（共9分）

2SO2+2HS－=3S+SO32－+H2O*（2分）

S+Na2SO3=Na2S2O3**（2分）

S2O32－+2H＋=S+H2SO3（2分）

1：

2（1.5分）

2（1.5分）（*在pH>

7时生成S，所以不宜写成H2SO3+2H2S=3S+H2O，若写成此式建议扣0.5分。

（**问题是制备Na2S2O3，若写成SO32－+S=S2O32－不扣分。

第五题（共10分）每式2分

（1）3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2

3SiO2+2N2+6C=Si3N4+6CO（若产物为CO2要扣一定分）另，只写一种制备方法也不扣分。

（2）Si3N4+2H2SO4+9H2O=3H2SiO3+2（NH4）2SO4（产物为H4SiO4、SiO2均可）

Si3N4+6KOH+3H2O=3K2SiO3+4NH3

（3）Ca3N2+Si3N4=3CaSiN2（产物为Ca5（SiN3）2也可，需配平）

第六题（共10分）

（1）NaNO3溶液或KCl

（2）H2O或H2O

（3）KCl溶液或NaNO3

（4）H2O或H2O

（5）NaNO3溶液或KCl

（6）NaCl溶液或KNO3

（7）KNO3溶液或NaCl

第七题（共9分）

（1）AB2

（小立方体是共面、共顶角、共棱的，因此，每个小立方体含一个B原子（即共顶角的原子）；

不妨看作相邻的空立方体和实立方体平均有1/2个A原子，因此，每个小立方体的化学式为

，故晶体的化学式为AB2）

（2）n=1;

m=1

（3）一个晶胞里有一个A原子，一个B原子。

（图中8个A原子围拢的平行六面体（图中六方柱体的1/6是一个晶胞。

））

第八题（共15分）

（1）C+O2→CO2ΔrΗm=-393.5kJ/mol（煤）

C8H18+25/2O2→8CO2+9H2OΔrΗm=-5.5х103kJ/mol（汽油）

CH4+2O2→CO2+2H2OΔrΗm=-0.890х103kJ/mol（天然气）

煤炭是组成极其复杂的大分子，含有大量的芳香烃，含有S、N的杂环化合物，因此在燃烧时有SO2及NO的化合物生成，也有CO、CO2生成，导致产生温室效应，光化学烟雾及形成酸雨。

汽油在气缸中燃烧时通常有空气参加，常有NO及CO生成。

汽油的组成中碳氢化合物在不完全燃烧时产生一些有毒物质。

若未完全净化的汽油则含有S，燃烧时生成SO2。

天然气为较好的清洁燃料，完全燃烧生成CO2，H2O。

（2）

1该过程为气体增加过程，故熵增大

2该过程发生前后为分子不变过程，故熵不变

3该过程为分子数减少过程，故为熵减小

（3）①ΔrΗΘm=-512.7kJ/molΔrSΘm=-515.9J/mol•K

ΔrGΘm=ΔrΗΘm-TΔrSΘm=（-512.7kJ）-298K（-515.9J/mol•K）

=-358.9х103kJ/mol

ΔrGΘm<

0298K，PΘ下反应可自发正向进行。

②ΔrΗΘm=38kJ/molΔrSΘm=-324.56kJ/mol•K

ΔrGΘm=ΔrΗΘm-TΔrSΘm=38kJ/mol-298K（-324.6×

10－3kJ/mol•K）

=96.76kJ/mol

ΔrGΘm>

0298K，PΘ下反应非自发。

第九题（共17分）

（A至L每个答案2分，K为1分，L答出任一个均可得分。

F至L为修改后的答案。

各位老师：

非常抱歉，因工作疏忽，试题及答案中均有错误，现改正后发给大家，望大家在阅卷时注意。

再次致以歉意。

北京化学会贾海顺