化學(xué)競(jìng)賽初賽水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)考試時(shí)間3小時(shí)，滿分100分。所有解答必須寫(xiě)在指定方框內(nèi)，不得使用鉛筆。允許使用非編程計(jì)算器及直尺等文具。解釋題答案字?jǐn)?shù)不得超過(guò)20字，超出部分不得分。一、化學(xué)基本原理（20分）1.熱力學(xué)與平衡（8分）（1）298K時(shí)，反應(yīng)(\text{N}_2\text{O}4(\text{g})\rightleftharpoons2\text{NO}2(\text{g}))的平衡常數(shù)(K_p=0.15,\text{kPa})。若初始容器中僅含(\text{N}2\text{O}4)，總壓為100kPa，計(jì)算平衡時(shí)(\text{NO}2)的分壓（保留兩位有效數(shù)字）。（2）已知反應(yīng)(\text{CO}(\text{g})+\text{H}2\text{O}(\text{g})\rightleftharpoons\text{CO}2(\text{g})+\text{H}2(\text{g}))的(\DeltaH^\circ=-41,\text{kJ/mol})，升高溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響是（填“正向”“逆向”或“不移動(dòng)”）。2.電化學(xué)（7分）（1）298K時(shí)，電池(\text{Zn}|\text{Zn}^{2+}(0.1,\text{mol/L})||\text{Cu}^{2+}(1.0,\text{mol/L})|\text{Cu})的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V（已知(E^\circ(\text{Zn}^{2+}/\text{Zn})=-0.76,\text{V})，(E^\circ(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu})=0.34,\text{V})，忽略活度系數(shù)）。（2）用惰性電極電解(\text{NaCl})溶液時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。3.分析化學(xué)（5分）稱(chēng)取0.2500g含(\text{Fe}_2\text{O}_3)的試樣，用(\text{KMnO}_4)法測(cè)定鐵含量。若消耗0.01000mol/L(\text{KMnO}_4)標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，計(jì)算試樣中(\text{Fe}_2\text{O}_3)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（(M(\text{Fe}_2\text{O}_3)=159.7,\text{g/mol})）。二、無(wú)機(jī)元素與晶體結(jié)構(gòu)（25分）4.主族元素化學(xué)（10分）（1）(\text{XeF}_4)與水反應(yīng)生成(\text{XeO}_3)、(\text{HF})和一種氣體單質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（2）解釋(\text{HClO}_4)的酸性強(qiáng)于(\text{HClO})的原因：。5.過(guò)渡元素化學(xué)（8分）（1）(\text{Fe(CN)}6^{3-})的磁矩為2.4B.M.，其中心離子的雜化方式為_(kāi)______（填“(sp^3d^2)”或“(d^2sp^3)”）。（2）向(\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7)酸性溶液中加入(\text{H}_2\text{O}_2)，溶液變?yōu)樗{(lán)色并生成氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：________。6.晶體結(jié)構(gòu)（7分）（1）金剛石的晶體類(lèi)型為_(kāi)_______，最小碳環(huán)含________個(gè)碳原子。（2）NaCl晶胞參數(shù)為(a=564,\text{pm})，計(jì)算其晶體密度為_(kāi)_______g/cm3（(N_A=6.02\times10^{23},\text{mol}^{-1})）。三、有機(jī)化學(xué)（35分）7.有機(jī)合成與反應(yīng)機(jī)理（15分）（1）以苯為原料合成對(duì)硝基苯甲酸（用流程圖表示，無(wú)機(jī)試劑任選）：________。（2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物：①(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}\xrightarrow[\Delta]{\text{濃H}_2\text{SO}_4})________②(\text{CH}_3\text{COCH}_3\xrightarrow[\text{OH}^-]{\text{HCHO}})________（羥醛縮合反應(yīng)）8.立體化學(xué)（7分）（1）指出化合物(\text{CH}_3\text{CH(OH)CH(CH}_3\text{)}_2)的手性碳原子數(shù)目：。（2）寫(xiě)出(\text{(R)-2-})丁醇與(\text{HCl})反應(yīng)的主要產(chǎn)物構(gòu)型：（填“R”或“S”）。9.有機(jī)推斷（13分）化合物A（(\text{C}5\text{H}{10}\text{O})）能與苯肼反應(yīng)生成黃色沉淀，但不發(fā)生銀鏡反應(yīng)。A經(jīng)催化氫化后得到B（(\text{C}5\text{H}{12}\text{O})），B與濃硫酸共熱生成C（(\text{C}5\text{H}{10})）。C經(jīng)臭氧氧化后還原水解生成(\text{CH}3\text{CHO})和(\text{CH}3\text{COCH}3)。（1）寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A：_____B：________C：________（2）A的同分異構(gòu)體中，屬于醛類(lèi)的有________種（不考慮立體異構(gòu)）。四、有機(jī)化學(xué)綜合（30分）10.反應(yīng)機(jī)理與合成（15分）（1）寫(xiě)出下列反應(yīng)的機(jī)理（用箭頭表示電子轉(zhuǎn)移）：(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{Br}+\text{NaOH}\xrightarrow{\text{H}_2\text{O}}\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}+\text{NaBr})（2）設(shè)計(jì)以乙炔為原料合成(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH})的路線（無(wú)機(jī)試劑任選）。11.高分子化學(xué)（5分）（1）寫(xiě)出聚乙烯的重復(fù)單元：。（2）尼龍-66的單體為己二酸和。12.實(shí)驗(yàn)與分析（10分）（1）用簡(jiǎn)單化學(xué)方法鑒別(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH})、(\text{CH}_3\text{CHO})和(\text{CH}_3\text{COOH})：。（2）測(cè)定有機(jī)物分子量的常用方法是（填“質(zhì)譜法”或“紅外光譜法”）。五、綜合應(yīng)用題（20分）13.儲(chǔ)氫材料（10分）某儲(chǔ)氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（立方晶系），晶胞參數(shù)(a=500,\text{pm})，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)金屬原子M和8個(gè)H原子。（1）該材料的化學(xué)式為_(kāi)_______。（2）計(jì)算其儲(chǔ)氫密度（單位：g/cm3，保留兩位有效數(shù)字）。14.環(huán)境化學(xué)（10分）（1）寫(xiě)出(\text{SO}_2)在大氣中形成酸雨的主要反應(yīng)方程式：。（2）解釋“光化學(xué)煙霧”中(\text{NO}_2)的作用：。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（以下為部分示例，完整答案略）1.（1）13kPa（2分）（2）逆向（1分，不超過(guò)20字）2.（1）1.13V（2分）（2）(2\text{Cl}^--2e^-=\text{Cl}_2\uparrow)（2分）3.31.94%（5分）4.（1）(3\text{XeF}_4+6\text{H}_2\text{O}=2\text{Xe}\uparrow+\text{XeO}_3+12\text{HF})（3分）（2）非羥基氧原子數(shù)多（1分，不超過(guò)20字）...命題說(shuō)明試題覆蓋化