2006年全国高中学生化学竞赛理论试题参考答案

第1题1-1.A:Na2WO4;B:H2WO4或WO3·H2O;C:WO3⑴4FeWO4(s)+8NaOH(l)+O2(g)4Na2WO4(l)+2Fe2O3(s)+4H2O(g)2MnWO4(s)+4NaOH(l)+O2(g)2Na2WO4(l)+2MnO2(s)+2H2O(g)(产物写成Mn2O3或Mn3O4也可)⑵Na2WO4(aq)+2HCl(aq)H2WO4(s)+2NaCl(aq)⑶H2WO4(s)WO3(s)+H2O(g)1-2.[1]2WO3(s)+3C(石墨)2W(s)+3CO2(g)[2]反应在298.15K时的标准焓变、标准熵变和标准自由能变化分别为:ΔH=ΣυΔfH m=[2×0+3×(-393.51)-2×(-842.87)-3×0]kJ/mol=505.21 kJ/molΔS=ΣυS=[2×32.64+3×213.64-2×75.90-3×5.74]J·mol-1·K-1=537.…     

非晶态NiP（B）／Al2O3催化一氧化碳，水和氧气合成过氧化氢

Hydrogenperoxideisagreenoxidantwithgreatpotentialformuchapplication .Thepresentproduc tionofhydrogen peroxiderequiressevereconditionsand generates pollutants .AlternativesynthesesarerequiredandthesynthesisofH2 O2 fromCO ,H2 OandO2 isverypromising .AsshowninEq(1) ,thesynthesisisthermodynamicallyfavored :CO +H2 O +O2 H2 O2 +CO2 (1)ΔG02 98=- 134kJ/mol　　ThereactionwasfirstreportedbyZudinetal[1]whousedpalladiumtriphenylphosphaneasacatalyst.Bianchietal[2 ] usedabiphasesystemforthesynthe …     

三氯醋酸钕与8-羟基喹啉配合物的热化学研究

用溶解量热法 ,在自行研制的具有恒定温度环境的新型反应量热计中 ,测定了NdCl3·6H2 O(s)、CCl3COOH(s)和Nd(TCA) 3·3H2 O(s)在1mol/LHCl中的溶解焓。再根据盖斯定律设计了一个热化学循环 ,计算得到了六水合氯化钕与三氯醋酸反应的反应焓ΔrHmθ(2 98.15K) =2 0 1.688kJ/mol,并求出了Nd(TCA) 3·3H2 O(s)的标准生成焓ΔfHmθ[Nd(TCA) 3·3H2 O ,s ,2 98.15K ] =-3 0 5 3 .3kJ/mol。同时测定了Nd(TCA) 3·3H2 O(s) ,C9H7NO(s) ,Nd(TCA) (C9H6 NO) 2 (s)和CCl3COOH(s)在 4mol/LHCl、二甲亚砜和无水乙醇混合溶剂中的溶解焓 ,再根据盖斯定律设计了一个热化学循环 ,计算得到了三氯醋酸钕与 8 羟基喹啉反应的反应焓ΔrHmθ(2 98.15K) =-3 .2 2 6kJ/mol,并求出了Nd(TCA) (C9H6 NO) 2 (s)的标准生成焓ΔfHmθ[Nd(TCA) (C9H6 NO) 2 ,s ,2 98.15K] =-13 5 5 .6kJ/mol。     

β-丙醇酸内酯气相热分解反应的过渡态——从头计算法研究

本文用量子化学从头计算法研究了β-丙醇酸内酯热分解反应的机理。对均相热分解的两种可能方式进行了自洽场分子轨道法研究(3-21G基组):C_2H_4+CO_2(1)←CH_2—C—O—CH_2→(2)CH_2=C=O+H_2CO反应物、产物和过渡态的几何构型分别用能量梯度法进行了优化, 并对能量做了二级微扰能(MP2)的校正。用这种方法得出反应(1)的活化势垒为166.0 kJ mol~(-1), 反应(2)的话化势垒为302.0 kJ mol~(-1)。计算结果表明: 在一般温度下, 热分解反应主要以反应(1)的机理进行。这个结论与动力学的实验结果是一致的。     

层状Au/α-MoC负载催化剂催化低温水煤气变换反应

正水煤气变换反应(CO+H2O=CO2+H2)可以从水中取氢,是化石能源和生物质制氢以及氢气纯化过程的重要反应,其与水蒸汽重整反应的组合是目前廉价制氢的主要工业技术,广泛应用于合成氨以及油品和化学品的生产过程~1。同时,随着氢能经济的发展,氢燃料电池成为重要的新能源应用平台。为防止氢燃料中一氧化碳(CO)对燃料电池催化剂的毒化,需采用水煤气变换反应对     

2004年全国高中学生化学竞赛理论试题答案

第1题　　①(D)②(C) ;　　NOONO或NONOO　　③(A)　④(F) ;等电子体是C2 O4 2 - 、B2 Cl4 等　　⑤(E)　⑥(H) ;主要做还原剂　　⑦(B)　　⑧(G) ;反应式为H2 N2 O2 =N2 O +H2 O第2题2 - 1　φAθ(IO3- /I- ) =1.0 9VφBθ(IO3- /I- ) =0 .2 6VφAθ(ClO4 - /HClO2 ) =1.2 2V2 - 2大于2 - 3化学方程式:　(1)将氯气通入浓缩的酸性(或弱酸性)海水中,　　Cl2 +2Br- =2Cl- +Br2　(2 )压缩空气将溴吹出,碱性溶液吸收:3Br2 +3CO32 - =BrO3- +5Br- +3CO2　　或3Br2 +6OH- =BrO3- +5Br- +3H2 O　(3)浓缩　(4 )酸化,压缩…     

烟酸锰配合物[Mn(C_6H_4NO_2)_2]·2H_2O(s)的合成、生成焓及其对粟酒裂殖酵母细胞生长代谢的微量热法研究

合成了一种新的烟酸锰配合物,并通过红外光谱﹑热重差热分析﹑元素分析﹑化学分析等手段确定其结构与组成.应用溶解量热法,分别测定了四水氯化锰、烟酸和烟酸锰在常压,298.15 K,混合溶剂(VDMSO∶VEtOH∶V2 mol/L HCl=1∶1∶1)中的溶解焓,△s Hm[MnCl2·4H2O(s),298.15 K]=-(13.596±0.170)kJ·mol-1,△s Hm[2C6H5NO2(s),298.15 K]=(42.780±0.090)kJ·mol-1以及△s Hm[[Mn(C6H4NO2)2]·2H2O,298.15 K]=(15.936±0.070)kJ·mol-1.根据热化学原理求出了反应MnCl2·4H2O(s)+2C6H5NO2(s)=[Mn(C6H4NO2)2]·2H2O(s)+2HCl(g)+2H2O(l).在298.15 K时标准摩尔反应焓△r Hm(1)=(66.42±0.88)kJ·mol-1和配合物[Mn(C6H4NO2)2]·2H2O(s)的标准摩尔生成焓△f Hm[[Mn(C6H4-NO2)2]·2H2O(s),298.15 K]=-(1554.8±2.0)kJ·mol-1.应用TAM air热导式等温微量量热仪测定了烟酸锰配合物[Mn(C6H4NO2)2]·2H2O在301.15 K时对粟酒裂殖酵母细胞生长代谢的产热曲线,计算得到了粟酒裂殖酵母细胞生长速率常数k,最大放热功率时间tp以及总放热量Qtotal等热化学参数.实验结果表明,随着烟酸锰配合物浓度的增加,粟酒裂殖酵母细胞生长代谢速率常数k和总放热量Qtotal减少,即烟酸锰对粟酒裂殖酵母细胞有抑制作用.     

用饮料演示化学平衡的移动

对啤酒中反应H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(1)的标准自由能变(△rG298θ)和标准平衡常数(Kθ)进行了计算,其值分别是-8.2 kJ/mol和27。汽水中反应HCO3-(aq)+H2Cit-(aq)HCit2-(aq)+CO2(g)+H2O(1)的△rG298θ和Kθ分别是-17.3 kJ/mol和1.07×10-3。介绍了用啤酒和汽水演示化学平衡移动的方法。     

溶解过程的热效应

溶解热是质-剂微粒间作用(释热)与拆开原先溶质微粒间作用(吸热)、部分溶剂微粒间作用(吸热),在能量方面的代数和,以1 mol溶质溶于大量溶剂(通常是水)计量热效应(kJ/mol)为准。强调“大量溶剂”是因为热效应随溶剂量(在一定范围内)而改变,把1 mol H2SO4、1 mol HCl在水中溶解热和溶剂量的关系列于下表:由H2SO4溶解热前3竖行知:往n(H2SO4)/n(H2O)=1.0/0.5=2.0溶液中加0.5 mol H2O时释热量为:-27.82 kJ/mol-(-15.73 kJ/mol)=-12.09 kJ/mol;若再加0.5 mol H2O,释热量为:-35.90 kJ/mol-(-27.82 kJ/mol)=-8.08 kJ/mol。由HCl(g)溶解热…     

C3H2环丙烯基自由基与O(3P)反应机理的理论研究

本文用量子化学密度泛函方法对C3H2 (环丙烯基自由基)与O(3P)反应的机理进行了理论研究。在B3LYP/6-311++G**计算水平上优化了各驻点（过渡态,中间体,产物）的几何结构,在QCISD(T)/6-311++G**水平下计算了各物质的单点能量,在两种水平下计算了298K和600K时的能量。计算结果表明：C3H2 + O(3P) 反应可以生成P1 (C2H +HCO),P2 (C2H2 + CO) 和P3 (HC3O+H)三种产物。生成P1反应通道的能垒最低,即P1为主要产物,与实验的结果一致。产物P1可以通过路径：R→ IM1→ IM2→ P1获得。本文详细地讨论了C3H2 + O(3P) 的反应机理,并从理论上对实验结果进行了验证。研究结果有助于深入理解C3H2 + O(3P)反应机理以及C3H2在大气中的燃烧过程。