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睿达化学冬令营试卷(全国化学初赛水平)



一、试题卷部分

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理论画出三卤化磷(PX3)的分子结构,并推测 X=F、Cl、Br、I

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三、计算题(本大题共 5 小题,共 33 分。写出必要的文字说明及解题过程.没有 过程的不得分) 1·(6 分)在室温(20°C)下,牛奶在 64 个小时内变质。而在 3°C 的冰箱里牛奶 可以存放相当于室温存放 3 倍的时间。(a)估算牛奶变酸反应的活化能;(b)在 40°C 下牛奶变酸需多长时间?

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2.(7 分)尽管 N2 的三重键很强.但是在高温下仍然可以断裂。在 5000K、总压 为 1bar 时,N2(g)的解离(见下面反应式)在平衡时可以达到 0.65%。而在 6000 K 和相同总压下.N2(g)的分解率更是达到 11.6%
? ?? N 2 ? g ? ? ?? 2 N ? g ?

请根据以上数据计算该反应的焓变.

3.(6 分)金属 Pb 为面心立方晶格,已知 Pb 原子半径为 175 pm.相对原子质量 为 207.2.试计算: (1)晶胞边长。(2)Pb 原子的空间利用率.(3) Pb 的密度。

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4.(6 分)已知 EDTA 的电离常数 pKa1(H2Y )=6.16, a2(HY )=10.23. pK pKs(ScY )=23.10.计算含 0.010 mol·dm Sc
-3 3+

2-

3-

与 0.010 mol·dm

-3

EDTA (Na2H2Y) 配位生成[ScY ]后溶液的 pH 值.

5.(8 分)2001 年.纽约州立大学石溪分校的科学家成功合成得到配 合物[Fe(CN)4(CO)2]2-该配合物可能模拟了曾在生命起源中发挥作用 的物质。(a)请画出该配合物的结构,(b)该配合物是一个钠盐。请命 名这个配合物。(c)在配合物中,Fe 的氧化态是多少?中心离子 Fe 上 有几个 d 电子? (d) 该配合物属于高自旋还是低自旋?请说明理由。

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或反应条件(本大题 7 分,每箭头 1 分,最终产物 2 分)

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二、答案与提示 一、填空题 1、②(③中 Au 有惰性电子对效应) 2、dz2 最近,dxy , dyz 最远,dxz , dx2-y2 次远,图略 3、1.8E-3(或 2*10-3 也可) χ =k(I1+Eea)) (M 4、提示:从色散力与氢键入手 5、提示:注意 N-N 键长相等,故共振式无需写出。 + ○ ○○ [:N=N=N:] 用杂化轨道理论解释:中间 sp 杂化,两边 sp2 杂化。形成两对Π 3 6、提示:变形四面体(三角锥)型。越来越大。因为配位原子半径越来越大
4

三、计算题

使用阿累尼乌斯公式可得
1、 e?

k1 Ea = k2 R

?1 1? ? ? ? ( R ? 8.314 J / ( mol ?K )) ? T1 T2 ?



k1 t2 = 可得Ea ? 43.4 KJ / mol , 时间为20.6h k2 t1

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(2 ? 6.5E ? 3) 2 ? 1.7 E ? 4 1 ? 6.5E ? 3 (2 ? 0.116) 2 K2 ? ? 6.0 E ? 2 1 ? 0.116 K ?H ? 1 1 ? 2、 ln 2 ? ? ? ? ( R ? 8.314 J / ( mol ?K )) K1 R ? T1 T2 ? K1 ? ? ?G ? ? RT ln K (上公式可由 ? , 并由两个状态方程联立消去?S得到) ? ?G ? ?H ? T ?S ?H ? 1.46 E 3KJ / mol
3、 过程略。 面心晶胞中心的八面体上每个球 (原子) 两两相切(1)495pm (2)74.05% (3)11.3g/cm3 4、过程略。把所有方程式加起来。方程式相加则 K 值相乘。答案为 pH=1.7 5、(1)八面体,配体均处于对位(trans-)。图略。(2)四氰·二羰基合铁(II)酸纳(注意阴离子配 体命名在前,配体间用·分隔,应标出中心原子氧化数)(3)+2;6 个(Fe 构型为[Ar]3d64s2, Fe2+构型为[Ar]3d6)(4)CO、CN-均为强场,可以用电子成对能与分裂能大小比较得出是低自 旋。 四、
H3C O O

7、①(注释:
Cl

O

(α -H 有酸性))NaH 或 RONa 等强碱②H C
3

O

③CH3ONa ④CH3I

CH3 CH3

Cl

O

⑤△ ⑥NaH ⑦

Cl



CH3

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