全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟试题12.pdfVIP

冬令营模拟卷  时间：4 小时  第一题（14 分）：  Cr 是一种十分重要的元素，在工业上主要用于合金(如供铬钢用的铬铁合金或如镍铬电 阻合金)、电镀(如汽车减震器和内部装璜以及切削工具)和制造特种钢。同时，Cr 又是第一过 渡系元素中键型最为丰富的元素，除了一般的配位键外，在 Cr 的配合物中还可以找到多种 金属‐金属键。  1. 写出 Cr 的价电子构型；  2. 在 Cr(CO)6 中，Cr 与 CO 间的化学键有什么特征？在红外光谱中，游离的 CO 与此处的 CO 相比，吸收峰向长波还是短波移动？（提示：从能量上考虑，E=hυ）  3. Cr2(Ac)4 可以形成无限的一维链状结构，画出其结构示意图并在其中标出此链的结构基 元；  4. 用 EAN 规则解释其成键，指出其中的金属‐金属键；  5. 若以 z 轴为键轴，那么上题中的金属‐金属键由哪几个轨道构成？分别是什么键（σπδ）？ 写出具体的成键情况；  6. Cr 还可以与 2,6‐二(3,5‐二异丙基苯基)苯基形成 1:1 的化合物，画出该化合物并解释其成 键情况。为何要选用此配体？  7. 按此规律，若要继续研究此类 Cr 的化合物，那下一个化合物应该有什么特征和键型？ 需选用何种配体？    第二题（10 分）：  已知以下几个等电子体的熔点：  H C‐CH   ‐181℃;   H C‐F  ‐141℃;   H N‐BH    104℃。  3 3 3 3 3 1. 试解释 H3N‐BH3 的异常熔点（提示：考虑电负性）；  2. H N‐BH 可以通过反应生成(BN)   ，写出(BN) 的等电子体；  3 3 x x 3. (BN)x 有两种常见的晶体结构，画出其晶胞，并通过其晶体结构推测其性质和作用；  4. Ir 有一种配合物 IrH (PPh ) ，这里 Ir 的化合价为多少？试画出其结构式（Ir 电负性为1.68）；  4 3 2 5. 该配合物可以与 H N‐NH 在晶体中形成无限的一维链状结构，其间通过类似 H N‐BH 中 2 2 3 3 的作用力相连接，画出其结构，写出其中的键型。    第三题（13 分）：  由于西气东输项目的完工，天然气的使用进入了千家万户。现在有部分汽车使用天然气 作为燃料，通过内燃机做功推动汽车运动。  1. 若某天然气内燃机的效率为 12%，那么燃烧 1kg 的天然气发热多少？能做多少有用功？ 浪费的功占总可用功的百分之几？为简化计算，设天然气中甲烷含量为 100%；  2. 若将其通过燃料电池来释能，则可以大大提高能源的利用效率。写出电池的电极反应并 计算电压（设电解液为碱性）。改变 pH，电压会如何变化？这里的能量效率（可用功比 发热量）为多少？  3. 甲烷可以通过收集甲苯加氢的副产物获得，反应的方程式为：  C H CH (g)+H (g)=CH (g)+C H (g)  6 5 3 2 4 6 6 试计算如下两种情况甲苯的平衡转化率：  （1） 在500K 和 100kPa 条件下，甲苯和氢气的比例为 1：1；  （2 ） 反应条件同上，但是生成苯后立刻分离除去；  （3 ） 反应条件同上，但是参与反应的甲苯以液态形式存在；  （4 ） 解释你算的的结果，试说明该反应在高温下进行更好还是在低温下更好；  此条件下：△ G O(CH )=‐33.08 kJ/mol;  △ G O(C H )=162.0 kJ/mol;         f m 4 f m 6 6