第四届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案
（2017年4月28日 19:00 ~ 22:00）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 8 12 8 9 9 10 11 10 11 12 100 得分 评卷 人 ·竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
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H 相对原子质量 He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe [98] Cs Ba － LaHf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Lu [210] [210] [222] Fr Ra Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo [223] [226] La La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 第1题（8分）
在恒星中，当聚集成一团的氢和氦原子的温度达到107 K时，就会发生一连串的热核反应。其中一个反应是四个质子聚合为一个氦核的反应，总反应为41H = 4He + 2e+ + 2νe，这个反应经过了2H、3He两个中间体，最后一步为两个3He的核反应。 已知：A(1H) = ，A(2H) = ，A(3He) = ，A(4He) = ，A(e) = 。
c = × 108 m·s-1，e = × 10-19 C，NA = × 1023。
1-1 写出三步的核反应方程式，已知电子中微子伴随着正电子生成。
1-1 H + H = H + e + νe（分） 2112+H + 1H = 3He（分） He + 3He = 4He + 21H（分） 31-2 假设两个电子中微子各带走了 MeV的能量，其余能量以辐射的形式放出，求出总反应辐射的总能量。
1-2 ΔA = + ? 2 × = ? ，ΔE = ?ΔAc2/NAe = MeV ΔA = ? ? = ? ，ΔE = MeV ΔA = + 2 × ? 2 × = ? ，ΔE = MeV 总反应：ΔA = + 2 × ? 4 × = ? ，ΔE = MeV（1分） ΔE’ = ΔE ? 2 × MeV = MeV（分） 注意：只有总反应需要考虑中微子带走的能量，因为计算的是各步反应的能量变化，而不是辐射的能量。 1-3 在某些恒星中，这一反应可以被碳、氮、氧三种元素的同位素循环催化。已知：催化循环的第一步和最后一步分别为12C与质子的反应和15N与质子的反应，第二步和第五步是两个β+衰变。
核素 原子量 核素 原子量 核素 原子量 12C 13N 14O 13C 14N 15O 14C 15N 16O 1-3-1 根据题中所给信息，写出一条包含六个反应的催化循环。
1-3-1 （1）12C + 1H → 13N；（2）13N → 13C + e+ + νe；（3）13C + 1H → 14N；（4）14N + 1H → 15O；（5）15O → 15N + e+ + νe；（6）15N + 1H → 12C + 4He（2分） 1-3-2 你认为什么样的恒星中会存在这种催化循环，说明理由。
1-3-2 通过旧恒星残留下的元素形成的恒星，这样的恒星中存在较多的较重元素（例如太阳）。（1分） 1-4 如果一对正负电子发生湮灭，会放出的能量是多少？如果能量通过一对光子放出，光子的波长是多少？已知：h = × 10-34 J·s
1-4 ΔE = MeV。（1分）波长为 pm。（1分） 第2题（12分）
2-1 在Pt管中将AgF加热到513 K，通入NO2Cl气体发生反应，写出反应的化学方程式，并指出反应的动力。
2-1 AgF + NO2Cl = AgCl + NO2F（1分）；AgCl比AgF稳定（HSAB），不能答AgCl沉淀促进平衡，因为不是溶液中的反应。（1分） 2-2 将Fe(CO)5加入到NaOH溶液中，反应得到一种阴离子含Fe %的钠盐，写出反应的化学方程式。
2-2 Fe(CO)5 + 3NaOH = Na[HFe(CO)4] + Na2CO3 + H2O（2分） 2-3 醋酸铜-联苯胺试纸可以用来检验空气当中的HCN，若空气当中有HCN，可以使湿润的试纸变蓝。写出反应的方程式，并指出为何检验时试纸应湿润？
2-3 + 2CuAc2 + 2HCN =4HAc（2分） + 2CuCN + 水先吸收HCN，再与醋酸铜和联苯胺反应，水作为流动相，吸收气体溶解固体，促进两相（气相和固相）物质反应。（1分） 2-4 1 mol SiF4分别和1 mol NH3、2 mol NH3反应，画出产物并分别指出产物中Si的杂化形式。
2-4 SiF4 + NH3 = H3N→SiF4（1分），sp3d杂化（分） H3N→SiF4+ NH3= H3N→SiF4←NH3（1分），sp3d2（分） 2-5 ZnCl2的水溶液能够溶解FeO，生成了一种盐，已知该盐当中阴阳离子比例并非1：1，写出生成盐的化学式。
2-5 FeO + 2H[ZnCl2(OH)] = Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O（2分） 第3题（8分）
在反应MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O中，c(H+) = c(Cl-)，气体分压为101325 Pa，假定其他离子浓度均为1 mol·L-1，实验员欲使反应自发进行，通过理论手段对于该反应
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