第28届中国化学奥林匹克初赛试题及参考参考答案.pdfVIP

精心整理 第 28 届中国化学奥林匹克初赛试题及参考答案 第 1 题（ 6 分)合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。涉及的主要反应如下： （1）CH4 (g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) （2 ）2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g) （3 ）CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 假设反应产生的 CO 全部转化为 CO ，CO 被碱液完全吸收吸收， 剩余的 H O 通过冷凝干燥除去。 2 2 2 进入合成氨反应塔的原料气为纯净的 N2 和 H2 。 和 H 的体积比为 1:3，推出起始气体中 CH 和空气的比例。设空气中 O 和 1-1 为使原料气中 N2 2 4 2 N2 的体积比为 1:4.所有气体均按理想气体处理。 1-2 计算反应（ 2）的反应热。已知： -1 （4 ）C(s)+2H2(g) CH4 (g) ΔH4=-74.8kJ mol· -1 （5 ）C(s)+1/2O2(g) CO(g) ΔH5=-110.5kJ mol· 第 2 题（ 5 分)连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和顺磁共振实验证实，其水溶液 中存在亚磺酰自由基负离子。 2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据 VSEPR 理论推测其形状。 2-2 连二亚硫酸钠与 CF Br 反应得到三氟甲烷亚硫酸钠。文献报道，反应过程主要包括自由基的产 3 生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。 第 3 题（6 分)2013 年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构： N8 分子晶体。其中， N8 分子呈首位不分的链状结构；按价键理论，氮原子有 4 种成键方式；除端位以外，其他氮原子 采用 3 种不同类型的杂化轨道。 3-1 画出 N8 分子的 Lewis 结构并标出形式电荷。写出段位之外的 N 原子的杂化轨道类型。 3-2 画出 N8 分子的构型异构体。 第 4 题（ 5 分)2014 年 6 月 18 日，发明开夫拉（ Kevlar ）的波兰裔美国化学家 StephanieKwolek 谢 世，享年 90 岁。开夫拉的强度比钢丝高 5 倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到 手机的多种部件。开夫拉可由对苯二胺和对苯二甲酸缩合而成。 4-1 写出用结构简式表达的生成链状高分子的反应式。 4-2 写 出开夫拉高分子链间存在的 3 种主要分子间作用力。 第 5 题（ 7 分)环戊二烯钠与氯化亚铁在四氢呋喃中反应，或环戊二烯与氯化亚铁在三乙胺存在下 反应，可制得稳定的双环戊二烯基合铁（二茂铁） 。163.9K 以上形成的晶体属于单斜晶系，晶胞参 -3 数 a=1044.35pm，b=757.24pm，c=582.44pm， β=120.98°。密度 1.565g cm· 。 5-1 写出上述制备二茂铁的两种反应的方程式。 5-2 通常认为，二茂铁分子中铁原子额配位数为 6，如何算得的 ? 5-3 二茂铁晶体属于哪种晶体类型？ 5-4 计算二茂铁晶体的 1 个正当晶胞中的分 子数。 第 6 题（ 16 分)肌红蛋白（ Mb ）是由肽链和