2011年美国国家化学奥林匹克竞赛决赛理论试题
翻译：河南省太康县第一高级中学
乔纯杰
【说明】：1.本试题分为两个部分，学生可以使用非编程计算器。
2.考试时间：第I部分 90分钟，第H部分105分钟，共3小时15分钟。 缩与和付号 安培 标准大气压 原子单位 摩尔原子质量 阿伏加德罗常数 摄氏度 厘前缀 库仑 电压 活化能 焓 熵 平衡常数 A 法拉第常数 atm 分子量 u 自由能 A 频率 NA气体常数 °C 克 F M G v R g Cp h J K k L 常数 m M M mol h P k Rf s T t 克分子量 物质的量 摩尔质量 摩尔 普朗克常数 压强 速率常数 稳定常数 秒 开氏温度 时间 伏特 R = 8.314 J mol-1 K-1 R = 0.0821 L atm mol-1 K-1 1 F = 96,500 C mol-1 1 F = 96,500 J V-1 mol-1 NA = 6.022 1023 mol h = 6.626 10-34J s c = 2.998 108 m s-1 0 °C = 273.15 K 1 atm = 760 mmHg 1 c 热容 C 小时 E 焦耳 Ea 开尔文 H 千前缀 S 升 K 毫前缀 V m 公式 H 1 E E
e些nQ nF In K R T con sta nt ln $旦丄丄 k[ R T2 第I部分
1. 下面哪种固体不与少量的3M HNO3反应？
(A)
2.
酸得灰绿色溶液， 金属可能是:
(A)
碳酸钙 (B)硫化锰 (C)亚硫酸钾 (D)氯化银
一种金属在隔绝空气的条件下溶于稀盐放置在空气中一段时间变为黄色。这 种
铁 (B)锰 (C)镍 (D)钒
3?汞和水在玻璃管中的现象如下图所示。使二者现象不同的最主要原因是:
H J M
(A)密度
(B)摩尔质量
汞
(C)表面张力
水
(D)粘度
4 .分离含U-235与U-238的化合物可以通过
法。 (C)分步结晶
(D)纸色谱
(A)蒸馏 (B)扩散
5 ?材料安全数据表显示化学品的哪类信息?
I急救措施 U处理和储存提示
1
(A) I (B) n (C) I 和 U (D) I 和 u 皆无
6?— 25.00mL的容量瓶质量为20.340g,当其中一部分填入一金属球时，其质量为 119.691?然 后在容量瓶中加入甲醇(d=0.791gcm-3)至25.00mL刻度线，此时容量瓶的总质量为130.410g。 金属的密度为
(A) 6.96 g cm-3 (B) 8.68 gcm-3 (C) 9.27 gcm-3 (D) 11.7 g cm-3
7?某溶液中含有 Ag+、Ba2+和Ni2+，以下列哪种顺序滴加 NaCl、Na2S和Na2SO4稀溶液可以分 别把三种阳离子沉淀出来？
(A) Na2S, Na2SO4, NaCl (C) Na2SO4, Na2S, NaCl
(B) Na2S, NaCl, Na2SO4 (D) NaCl, Na2SO4, Na2S
8. 现有10.00g含C、H、O三种元素的化合物样品，完全燃烧生成 14.67gCO2和6.000gH2O。此 化合物的实验式是什么？
(A) CHO
(B) CH2O
(C) CH2O2
(D) C2H4O
9. 把34.0g葡萄糖(C6H12O6 ,M=180.2)溶于64.0g水所制得溶液的摩尔浓度是多少？
(A) 0.0533moL L--1 (B)0.200moL L-1 10. 下面哪种溶液的凝固点最低？
(A)0.30mC2H5OH (B)0.25mKNO3 (C)0.20mCaBr2
(D)0.10mFeCl3
(C) 0.360moL L-1 (D)3.12moL L-1
11. 元素E和氧气反应可制得EO2。实验证明16.5g元素E和过量的氧气反应可制得26.1g EO2, 则该元素是
(A)锰 (B)镍
(C)硫 (D)钛
12. 乙醇(C2H5OH, M=46)和甲醇(CH30H, M=32 )混合可形成一种理想溶液。等质量的乙醇 和甲醇混合所得溶液的蒸汽压是多少(乙醇和甲醇的蒸汽压分别为44.5mmHg和88.7mmHg)?
(A) 113mmHg (B) 70.6mmHg (C) 66.6mmHg (D) 44.5mmHg
13. 在一个5L的真空瓶中充入25.5g NH3和36.5g HCl,计算85C时两种化合物完全反应后瓶内的 压强。NH3(g)+ HCl(g) — NHI(s)
(A) 2.94atm
(B) 5.88atm
(C)8.82atm
(D) 14.7atm
14.下面哪些纯样品显示氢键？
I CH3OH
(A) I 15.某气体样品在
n CH3NO2
(B) I 和 n
川 CH3CN (C) n和川
(D) i、n和川
500m/&升咼温度至该样品分子的平均速率为
300K 时分子的平均速率为
1000m/s，则新温度为多少？
2
(A) 420K (B)573K (C) 600K
16.下面哪种化合物的沸点最低？
(A) HF (B)HCI (C) HBr 17. 在六方密堆积固体中每个原子的配位数为多少？
(A) 4
(B) 6
(C) 8
(D)1200K (D)HI
(D)12
18. 冰和水有多种不同的存在形式，这些不同的存在形式取决于温度和压力的不同。部分冰I、 冰川和液态水的相图如下。下面关于以上三态的叙述正确的是哪个？
温度
(A)液态水比冰I或冰川的密度大 (C)冰川比冰I或液态水的密度大 19. 自发反应总是
(A)反应完全 (B)反应快 (C)包含相变
(B)冰I比冰川或液态水的密度大 (D)冰I和冰川的密度相等且大于液态水
(D)释放能量或系统的熵值增加
20. 甲醛和甲酸的标准燃烧焓分别为-563KJ/moL和-270KJ/moL,则下面反应的标准焓变 △ H°为多 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-1
21 .下面反应的标准焓变是多少？ TiCl4 (g) +2H2O(l)—TiO2 (s)+4HCl(g)
物质种类 TiCl4 (g) H2O(l) TiO2 (s) HCl(g) △ H° KJ 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-1 22. 溴的标准蒸发焓△ H°Vap=31KJ moL-1。如果Br2(g)和Br2(l)的标准熵值S°分别为245J moL-1 K-1 和153J moL-1 K-1，则Br2(l)的正常沸点是多少？
(A) 340K
(B) 200K
(C) 130K
(D) 70K
23. 当MgO和H2O在25C和1atm下反应时，其体积变化是-4.6mL moL-1。 MgO(s)+H2O(l) — Mg(OH2(s),此反应的△ H — △ E 的值是多少？
(A) -4.7 1J0-1 J
(D)4.7
moL-1
(B)-4.7 J moL-1
W2 J moL-1
(C) 4.7
X02J moL-1
W-1
24. 对于 Ag2SO4 的溶解，在 25E其厶H°=31 KJ moL-1, △ SO=-34.9J moL-1 K-1。此温度下 Ag2SO4 的Ksp值是多少？
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