英国化学奥林匹克竞赛UKChO近5年真题汇总
第28届国际化学奥林匹克竞赛试题答案
你 将 得 到 据 称 含有 扑 热 息 痛 的未 知
,
时要 极 其 小 心
,
把 电热 板 放 回 烧 瓶 下 方 并 接 通
你 的 任 务 是 通 过 实 验 来证 实 究 竟是 不 是
一 乙 酞 苯胺 的
。
电热 板 的 电源 注 意 许 多 实 验 室 里 的 电热 板 没 有 控 温 仪 需 要 把 插 头 插 到 电 源 板 上 才接 通 电 源
。
反 应方程式
。
计 算 被 测 溶 液 中铁 的 质 量 并 给 出 计 算 结果
。
・
・
化
学
教
育
年第
期
实验 一 实验 报 告 标 定 中涉 及 的 化 学 方 程 式 硫 酸 钠 的浓 度 测定
反应方程式
。 。 。
个
・
・
玻璃试管
・
玻璃漏斗 个
・
・
装 在 一个 容器 里 的
・
玻 璃 毛 细 管 两 名选 手 公 用
。 。
这 样 为此 你必 须 制备对轻 基 标 样并 进行薄层 色 谱检 测
如 果 你 不 知 道 怎 样 接通 电源 请 询 间 实 验 监
。
试剂
・
考员
一
・
接 通 电源 后 用 电热 板 加 热 混 合 物
,
分
对氨基苯酚
在锥形 瓶里
・
钟 然 后 关 掉 电 热板 拔 插 头 并 移 开 电热 板 此 时 电热 板 仍 然 很 热 移 开 电热 板 时 不 要 触 及 电
滴 定 铁 和 铜 所 消耗 的硫 代硫 酸钠 溶 液 的体 积
。
持约
近三年奥赛真题汇编
2009年真题第1题 (20分)1-1 Lewis 酸和Lewis 碱可以形成酸碱复合物。
根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis 酸的酸性强弱，并由强到弱排序。
F 4Si -N(CH 3)3 + BF 3 → F 3B -N(CH 3)3 + SiF 4 ; F 3B -N(CH 3)3 + BCl 3 → Cl 3B -N(CH 3)3 + BF 31-2 (1) 分别画出BF 3和N(CH 3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型。
(2) 分别画出F 3B -N(CH 3)3 和F 4Si -N(CH 3)3的分子构型，并指出分子中Si 和B 的杂化轨道类型。
1-3 将BCl 3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同类型的反应。
写出这两种反应的化学方程式。
1-4 BeCl 2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。
分别画出它们的结构简式，并指出Be 的杂化轨道类型。
1-5 高氧化态Cr 的过氧化物大多不稳定，容易分解，但Cr(O 2)2[NH(C 2H 4NH 2)2] 却是稳定的。
这种配合物仍保持Cr 的过氧化物的结构特点。
画出该化合物的结构简式，并指出Cr 的氧化态。
1-6 某些烷基取代的金属羰基化合物可以在其他碱性配体的作用下发生羰基插入反应，生成酰基配合物。
画出Mn(CO)5(CH 3) 和 PPh 3反应的产物的结构简式，并指出Mn 的氧化态。
第2题 (6分) 下列各实验中需用浓HCl 而不能用稀HCl 溶液，写出反应方程式并阐明理由。
2-1 配制SnCl 2溶液时，将SnCl 2(s) 溶于浓HCl 后再加水冲稀。
2-2 加热MnO 2的浓HCl 溶液制取氯气。
2-3 需用浓HCl 溶液配制王水才能溶解金。
第3题 (5分) 用化学反应方程式表示： 3-1 用浓氨水检查氯气管道的漏气；3-2 在酸性介质中用锌粒还原-272O Cr 离子时，溶液颜色经绿色变成天蓝色，放置后溶液又变为绿色。
英国化学竞赛试题特点及其对我国化学竞赛的启示_付磊
子, 如 1s 壳 层 的 电 子 被 击 出。
图7
其他壳层的电子就发生跃迁到失
去电子的能级, 并发射 出低能量的 X 射线。测 定
这些 X 射线的频率就可以确定存在的化学元素。
H 原子或单电子离子中电子的能量 En 为:
En=
-
RH
Z2 n2
上式中 RH 是里德伯常数, Z 为核电荷数 ( H
原子的 Z= 1) , n 是主量子数 ( 1s 电子 n= 1; 2s 、
2 英国化学竞赛初赛试题
2009 年英国化学竞赛初赛共有 6 个问题, 竞 赛时间为 2 小时, 总共 64 分[ 2] 。
[ 问题 1] 环境友好型烟花 最近化学研究者开始研究在烟花中使用一种新 燃料, 以减少用于着色的重金属高氯酸盐或氯酸盐 ( 有毒的氧化剂) 含量和产烟量, 但不影响烟花的 视觉效果。 已知在燃料中, 用氮原子取代碳和氢原子可以 减少燃烧形成的烟量, 但很多含氮量高的化合物极 不稳定。研究者发现一种 可燃物二肼基 四氮杂苯 ( 其结构如图 1) , 不仅含氮量高而且相当稳定。
图6
D.
( 1)
根据图 6,
求
H
A
s
O
24
吸附反应的速
率常数, 并标明其单位。
( 2) 要使另一种水样中砷的浓度达到安全范围
需要
55min。则该水样中 NhomakorabeaHAsO
24
的初始浓度是
多少?
在一定条件下,
H
A
sO
24
吸附反应的平衡常数
可定义如下式:
K
=
[
H
A
sO
24
[ H A s O24-
第三届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题参考答案
第三届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题·竞赛时间试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
·试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。
草稿纸在最后··第1将(NH4)和Y（1（2（3晶体B的一个正当晶胞。
原子单位制中的能量单位能量是Hartree/particle（以Hartree-Fock方法的提出者之一D.Hartree命名，简写为Ha），1Ha就是一个基态氢原子势能的绝对值，也是一个基态氢原子能量绝对值的2倍。
2-1氢原子能量的表达式为E n=-m e e4/(8n2ε02h2)，其中ε0=8.8542×10-12F/m，通过计算完成下列单位换算式：-1-1；无机化学的乐趣之一，就是盯着元素周期表看看能玩出什么新花样。
近期外国课题组制备了一种由氮族前四个元素A、B、C、D（字母顺序与元素在周期表中出现的顺序无关）穿成的“糖葫芦”分子M，它的化学式为ABCD Cl2Ar2，其中Ar表示2，4，6-三叔丁基-苯基。
下面是一些M的结构信息：（1）两个氯原子均与A原子成键；（2）两个芳基Ar分别与N和P 成键；（3）C原子不在“糖葫芦”的首尾；（4）M中只存在单键和双键，且唯一的双键出现在C 原子与D原子间（芳基中的双键除外）；（5）C的原子序数不是最大的，D的原子序数不是最小的；（6）M中无电荷分离。
在3（1）将m1(g)K2Cr2O7和m2(g)NaOH用水溶解，冷至室温，转移到1L容量瓶中，用水定容，摇匀，配成CrO42-溶液。
（2）准确称取m(g)碳酸钡试样,置于烧杯中,加入50mL水和适量盐酸，充分加热使之溶解并使CO2逸出干净，，移入250mL容量瓶中，用水定容，摇匀。
（3）移取25.00mL上述试液于250mL锥形瓶中，加入约100mL水、5滴溴甲酚绿，用c1(mol·L-1)NaOH 标准溶液滴定至终点，消耗V1(mL)，加入25.00mL（1）中所配溶液，用c2(mol·L-1)HCl标准溶液滴定至终点，消耗V2(mL)。
2011年英国化学奥林匹亚竞赛试题
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
+Actinides
90
91
92 93 94 95
96
97
98
99 100 101 102 103
232.01
238.03
1.
This question is about a popular snack food.
The ingredients of a ‘salt and vinegar flavour baked corn snack’ are listed as: • maize • vegetable oil • flavouring • salt
The specific heat capacity of water is 4.18 J K-1 g-1
1kJ ≡ 0.239 dietary calories
a) Calculate e number of dietary calories in a typical small bag of the snack.
Si
14 28.09
P
15 30.97
S
16 32.06
Cl
17 35.45
Ar
18 39.95
K
19 39.102
Ca
20 40.08
Sc
21 44.96
Ti
22 47.90
V
23 50.94
Cr
24 52.00
Mn
25 54.94
Fe
26 55.85
Co
27 58.93
Ni
28 58.71
Cu
29 63.55
第26届国际化学奥林匹克竞赛理论试题
以 保证 沉 淀完全
沉 淀 经 洗 涤 干 燥 后 称重 重 量 为
。
写 出 该化 合 物 的 分 子 式
写 出该 物 质 和 水 反 应 的方 程 式
若 你未 在
在自
口尸
中 写 出化 合 物 的 分子 式 请 用
,
写方程式
。
,,
名
“‘
。
‘
一
月
在 自然 界 不 存 在 氧 化 铂
。
但 可 在 实 验 中制备
。
的 混 合物 在 混 合 时 生 成 硝 酞 氯
年第
期
化
。
学
教
育
子 态氯
。
据 信后 者 是 活 性 的 溶 解 态 的组 分 酸 根 离子 能 以 六 氯 合 铂
。
六 氯合 铂
酸 二 钱 的形 式 沉 淀
。
。
后 者 热 分 解 的最 终 产 物 是 粉 大
状 的铂 和 几 种 气 态 物 质
写 出形 成 王 水 的 和 铂 溶 于 王 水 的 配 平 的反 应 方 程 式
写 出 在 高 温 下 六 氯 合铂 用六 氯 合 铂
一
酸 二 钱 热 分解 的 配 平 反 应 方 程 式
卜
,
‘
。
酸 二按 可 以 制备 和 △
,
升杏 能 以
。
洲 △
」
厂
一 一
,
盯
二 尊曰 介 川
。
户
。
一
一
△
一
两 种 方 式 存在
能 以 这 两 种 异 构 体 存 在 表 明它 的几 何 结 构 是
、乃
、
第28届国际化学奥林匹克竞赛试题理论试题
转化为
。
呢还是相 反
,
但 未 能 被 单 独 分 离 出来
皿
, ,
应生成
个新化合物
和
皿
其中
和
第二题 检 出 限量是 痕 量 元 素分析 的基 本 参 数 之
一
。
尔百分 比
生成化合物
环 分别 为
。
时 没有其他 副产物 生成 但
,
它 被 定 义 为 在 给 定 方 法 的精 确 度 一 定 时
假定在
若不吸 才
写出由
或
和
,
转化为 转化 为
和
,
和 和
的反 应 的反
光路长度为
‘一
、
式
。
翁和
一
写出由
光 摩 尔吸 收 系数
・
。
为
应式
,
。
。
。
的标准氧化还 原 电势 为
。
在酸存在下
应 生 成 化合 物 构式
。
都 易于 和 丙 酮 反
,
方 程 中常 用 对 数 前 的 因 子 为 在 自然 对 数 前 的 因 子 是
,
竺 争 立竺 些
一‘
写 出 加 入 嗅 水 后 发 生 的化 学 反 应 的 离子
方程式
释放 出
。
注 意 过 量 的 澳 水 可 以 跟 氢氰 酸 反 应
, ,
碘则 被氧化成
,
。
一
。
塑 二三竺 几
日
步骤
为 除去 过 量 的 嗅 向混 合 物 加 入
。
一 一
日
日
垫 全辈
第27届国际化学奥林匹克竞赛试题
一“
左
一
・
假 如 在 间题
一
的样 品溶液 中加 人
来消 除 的误 差 小 于
,
的干
右
。
扰 为使测定
下 图 给 出 的是 硝酸 根 离子选 择 电极 的校
一
求溶 液 允
许的
。,
值的 上 限
参考 数据
。
准 曲线
・
。
这 是 在适 当 的 酸 度 和
一 ・
一
离子 浓 度 为
一
一
的条件下 配 制 的
。
离
火
一
‘
,
写 出所 生 成 的 甘 油 醛 的
投影式
。
,
一
对
。 火
一
测 定 的选 择 系 数
一 ’
并用
十 和
一
来表 示 它 们 的构 型
,
。
分 别表 示 为
,
一
,
,
竺 任生 一
‘ 一
不考虑 立体 化学 问题 写 出 甘 油醛 所 生 成 的二 聚 物 的结构 式
用
、
、
一
,
。
一
、
一
结 构 式 写 出 所 有具 有 对 称 中
,
・
一
离子
・
地 取代 了
和
原子
。
在 每 一 个 原 子 的位 置 上
的浓 度 取
, ,
样 品 溶 液 测 得 电极 电势
。
的 占 有率 正 比于 合 金 的组 成
一
・
这 就是 说
。
为
刀
一
一
一
国际化学奥林匹克竞赛试题汇编-第38届ICHO理论试题(中文版)答案
1-1.The mass of a water droplet:m = V ρ = [(4/3) π r3] ρ = (4/3) π (0.5x10-6 m)3 (1.0 g/cm3)= 5.2x10-16 kg⇒10 marksAverage kinetic energy at 27o C:KE = mv2/2 = (5.2x10-16 kg) (0.51x10-2 m/s)2/2= 6.9x10-21 kg m2/s2= 6.9 x10-21 J ⇒15 marks*.The average kinetic energy of an argon atom is the same as that of a water droplet.KE becomes zero at –273 o C.From the linear relationship in the figure, KE = aT (absolute temperature)where a is the increase in kinetic energy of an argon atom per degree.a = KE/T = 6.9x10-21 J/(27+273K) = 2.3x10-23 J/K⇒25 marksS: specific heat of argon N: number of atoms in 1g of argonS = 0.31 J/g K = a x NN = S/a = (0.31 J/g K) / (2.3x10-23 J/K)= 1.4x1022 ⇒30 marksAvogadro’s number (N A) : Number of argon atoms in 40 g of argonN A = (40)(1.4x1022)= 5.6 x1023⇒20 marks2-1. ⇒ 30 marksmass of a typical star = (4/3)(3.1)(7x108 m)3(1.4 g/10-6 m 3) = 2×1033 g mass of protons of a typical star = (2×1033 g)(3/4 + 1/8) = 1.8×1033 g number of protons of a typical star = (1.8×1033 g)(6×1023/g) = 1×1057number of stellar protons in the universe = (1×1057)(1023) = 1×1080Partial credits on principles:Volume = (4/3)(3.14)radius 3×density; 4 marks 1 mole = 6×1023; 4 marksTotal number of protons in the universe = number of protons in a star ×1023; 2 marks Mass fraction of protons from hydrogen = (3/4)(1/1); 5 marks Mass fraction of protons from helium = (1/4)(2/4); 10 marks2-2. ⇒ 30 marks∆E(2→3) = C(1/4 - 1/9) = 0.1389 C λ(2→3) = 656.3 nm ∆E(1→2) = C(1/1 - 1/4) = 0.75 Cλ(1→2) = (656.3)(0.1389/0.75) = 121.5 nmNo penalty for using Rydberg constant from memory. 15 marks penalty if answered in a different unit (Hz, etc.)2-3.T = (2.9×10-3 m K)/1.215×10-7 m = 2.4×104 K ⇒ 10 marks2-4..⇒ 20 marksλ = 3 × 108 m/1.42 × 109 = 0.21 mT = (2.9 × 10-3 m K)/0.21 m = 0.014 K2-5. ⇒ 10 marks14N + 4He → (17O ) + 1HO-17, O acceptable1783-1.k des = A exp(-E des/R T)= (1x1012 s-1)(5x10-32) = 5x10-20 s-1 at T = 20 K ⇒10 markssurface residence time, τresidence = 1 / k des = 2x1019 s = 6x1011 yr ⇒20 marks(full credit for τhalf-life = ln2 / k des = 1x1019 s = 4x1011 yr)residence time = 2x1019s3-2.The distance to be traveled by a molecule: x = πr = 300 nm.k mig = A exp(-E mig/R T)= (1x1012 s-1)(2x10-16 ) = 2x10-4 s-1 at T = 20 K ⇒ 5 marksaverage time between migratory jumps,τ = 1 / k mig = 5x103 sthe time needed to move 300 nm= (300 nm/0.3 nm) jumps x (5x103 s/jump) = 5x106 s = 50 days ⇒15 marks(Full credit for the calculation using a random-walk model. In this case:t = τ (x/d) 2 = 5 x 109 s = 160 yr. The answer is still (b).)(a) (b)(c) (d) (e)10 marks3-3.k(20 K) / k(300 K) = exp[(E/R) (1/T1 - 1/T2)]= e-112 = ~ 10-49 for the given reaction ).) ⇒15 marks The rate of formaldehyde production at 20 K= ~ 10-49 molecule/site/s = ~ 10-42 molecule/site/ yr⇒10 marks(The reaction will not occur at all during the age of the universe (1x1010 yr).)rate = 10-42molecules/site/yr3-4. circle one(a) (b) (c) (a, b) (a, c) (b,c)(a, b, c)(15 marks, all or nothing)4-1.H PNumber of atoms ( 11.3 ) 1⇒ 10 marksTheoretical wt % ( 3.43 )⇒ 10 marks4-2.adenineN NN NN H H guanineNN N NO N HH HNN O N H H cytosineNN H O O thymine(10 marks on each)4-3. 7 marks each, 20 marks for threeadenineNNNNNHHguanine NN NNON HHH NNH OOthymineNNONHH cytosine NNH OOthymineguanine NN NNON HHHcytosineNNONHHcytosineNNON HHNNHOO thyminethymineNNHOONNH OOthyminethymine NNHOONNONHH cytosineadenineNNNNNHH adenineNNNNNHHadenine NNNNNHHguanineguanine NNNNON HHHNNNNONHHH4-4. 2.5 marks for each bracketadenineN NN N HNH 2guanine N NH N N HO NH 2Uracil N H NH O cytosineN H N NH 2OOHCN ( 5 ) ( 5 ) ( 4 )( 4 )H 2O ( 0 ) ( 1 ) ( 2 ) ( 1 )5-1.(20 marks)1st ionization is complete: H2SO4→ H+ + HSO4-[H2SO4] = 02nd ionization: [H+][SO42-]/[HSO4-] = K2 = 1.2 x 10-2 (1)Mass balance: [H2SO4] + [HSO4-] + [SO42-] = 1.0 x 10-7 (2)Charge balance: [H+] = [HSO4-] + 2[SO42-] + [OH-] (3)Degree of ionization is increased upon dilution.[H2SO4] = 0Assume [H+]H2SO4 = 2 x 10-7From (1), [SO42-]/[HSO4-] = 6 x 104 (2nd ionization is **plete)[HSO4-] = 0From (2), [SO42-] = 1.0 x 10-7 [5 marks]From (3), [H+] = (2 x 10-7) + 10-14/[H+][H+] = 2.4 x 10-7(pH = 6.6) [8 marks][OH-] = 10-14/(2.4 x 10-7) = 4.1 x 10-8[2 marks]From (1), [HSO4-] = [H+][SO42-]/K2= (2.4 x 10-7)(1.0 x 10-7)/(1.2 x 10-2) = 2.0 x 10-12[5 marks]Check charge balance:2.4 x 10-7≈ (2.0 x 10-12) + 2(1.0 x 10-7) + (4.1 x 10-8)Check mass balance:0 + 2.0 x 10-12 + 1.0 x 10-7≈ 1.0 x 10-7Species Concentration** x 10-12HSO4-** x 10-7SO42-** x 10-7H+** x 10-8 OH-5-2. (20 marks)mmol H3PO4 = 0.85 ⨯ 3.48 mL ⨯ 1.69g/mL ⨯ 1 mol/98.00 g ⨯ 1000 = 51.0 [5 marks]The desired pH is above p K2.A 1:1 mixture of H2PO4- and HPO42- would have pH = p K2 = 7.20.If the pH is to be 7.40, there must be more HPO42- than H2PO4-.We need to add NaOH to convert H3PO4to H2PO4-and to convert to the right amount of H2PO4-to HPO42-.H3PO4 + OH-→ H2PO4- + H2OH2PO4- + OH-→ HPO42- + H2OThe volume of 0.80 NaOH needed to react with to to convert H3PO4 to H2PO4- is:51.0 mmol / 0.80M = 63.75 mL [5 marks]To get pH of 7.40 we need:H2PO4- + OH-→ HPO42-Initial mmol 51.0 x 0Final mmol 51.0-x 0 xpH = p K2 + log [HPO42-] / [H2PO4-]7.40 = 7.20 + log {x / (51.0-x)}; x = 31.27 mmol [5 marks]The volume of NaOH needed to convert 31.27 mmol is :31.27 mmol / 0.80 M = 39.09 mLThe total volume of NaOH = 63.75 + 39.09 =102.84 mL , 103 mL [5 marks]Total volume of 0.80 M NaOH (mL) 103 mL5-3. (20 marks)p K = 3.52pH = pK a + log ([A-]/[HA])[A-]/[HA] = 10(pH-pKa) [5 marks]In blood, pH =7.40, [A-]/[HA] = 10(7.40-3.52) = 7586Total ASA = 7586 +1 = 7587 [5 marks]In stomach, pH = 2.00, [A-]/[HA] = 10(2.00-3.52) = 3.02x10-2Total ASA = 1+ 3.02x10-2 = 1.03 [5 marks]Ratio of total aspirin in blood to that in stomach = 7587/1.03 = 7400 [5 marks]** ( 103Ratio of total aspirin in blood to that in stomach6-1. (5 marks)4 H2O + 4 e-→ 2 H2(g) + 4 OH- (or 2 H2O + 2 e-→ H2(g) + 2 OH-)6-2. (5 marks)2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-(or H2O → 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- )6-3. (5 marks)Cu → Cu2+ + 2e-6-4. (20 marks)Reduction of sodium ion seldom takes place.It has a highly negative reduction potential of –2.710 V.Reduction potential for water to hydrogen is negative (water is very stable).But, it is not as negative as that for sodium ion. It is –0.830 V.Reduction of both copper ion and oxygen takes place readily and the reduction potentials for both are positive.In the present system, the reverse reaction (oxidation) takes place at the positive terminal. Copper is oxidized before water.Reduction potential for hydrogen ion is defined as 0.000 V.6-5. (15 marks)pOH = 14.00 – 4.84 = 9.16[OH-] = 6.92 x 10-10K sp = [Cu2+][OH-]2 = 0.100 x (6.92 x 10-10) = 4.79 x 10-206-6.E = E o Cu2+/Cu + (0.0592/2) log [Cu2+]= +0.340 + (0.0592/2) log [Cu2+]= +0.340 + (0.0592/2) log (K sp / [OH-]2)= +0.340 + (0.0592/2) log (K sp) - (0.0592/2) log [OH-]2= +0.340 + (0.0592/2) log (K sp) - 0.0592 log [OH-],3 marksBy definition, the standard potential for Cu(OH)2(s) + 2e-→ Cu(s) + 2OH- is the potential where [OH-] = 1.00.E = E o Cu(OH)2/Cu = +0.340 + (0.0592/2) log (K sp)= +0.340 + (0.0592/2) log (4.79 x 10-20)= +0.340 - 0.5722 marks= -0.232 V10 marks-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- One may solve this problem as following.Eqn 1: Cu(OH)2(s) + 2e -→ Cu + 2OH-E+o = E o Cu(OH)2/Cu = ?Eqn 2: Cu(OH)2(s) → Cu2+ + 2OH-E o = (0.05916/n) logK sp= (0.05916/2) log(4.79×10-20)= -0.5715 V3 marksEqn 1 – Eqn 2 : Cu2+ + 2e-→ CuE-o = E+o - E o = E o Cu2+/Cu = 0.34 VTherefore, E+o = E-o + E o = + 0.34 + (-0.5715)2 marks= -0.232 V10 marks-0.232 V6-7.Below pH = 4.84, there is no effect of Cu(OH)2 because of no precipitation.Therefore,E = E Cu2+/Cu = +0.340 + (0.0592/2) log [Cu2+]= +0.340 + (0.0592/2) log 0.1003 marks= +0.340 – 0.0296 = +0.310 V7 marks** V6-8.** g graphite = 0.0833 mol carbon6 mol carbon to 1 mol lithium; 1 g graphite can hold 0.0139 mol lithiumTo insert 1 mol lithium, 96487 coulombs are needed.Therefore, 1 g graphite can charge 96487 × 0.0139 = 1340 coulombs. 5 marks1340 coulombs / g = 1340 A sec / g = 1340 x 1000 mA × (1 / 3600) h = 372 mA h / g 5 marks372 mA h / g7-1. (10 marks)n/V = P/RT = (80 x 106 / 1.013 x 105 atm)/[(0.082 atm L/mol/K)(298K)] = 32 mol/L5 marksdensity = mass/volume = d = 32 x 2 g/L = 64 kg/m 3 5 marks64 kg/m 37-2.** or 0.23H 2(g) + 1/2 O 2(g) → H 2O(l); ∆H rexn-1 = ∆H f [H 2O(l)] = -286 kJ/mol = -143 kJ/g 7 marksC(s) + O 2(g) → CO 2(g); ∆H rexn-2 = ∆H f [CO 2(g)] = -394 kJ/mol = -33 kJ/g 7 marks(-∆H rexn-1) / (-∆H rexn-2) = 4.3 or (-∆H rexn-2) / (-∆H rexn-1)= 0.236 marks7-3. (a) (-)1.2 x 105 kJ, (b) (-)6.9 x 104 kJ** x 108 sec or 3.3 x 104 hr or 1.4 x 103 days or 46 month or 3.8 yrI = 0.81 AH 2(g) + 1/2 O 2(g) → H 2O(l)∆H c = -286 kJ/mol = -143 kJ/g = -143 x 103 kJ/kg 5 marksΔG = ΔH – T ΔSΔS c= 70 – 131 – 205/2 = -163.5 J/K/mol5 marksΔG c = -286 kJ/mol + 298K x 163.5 J/K/mol = -237 kJ/mol = -1.2 x 105 kJ/kg 5 marks(a) electric motor W max = ΔG c ⨯ 1 kg = - 1.2 x 105 kJ 5 marks (b) heat engine W max = efficiency x ∆H c 5 marks= (1 – 298/573) x (-143 x 103 kJ) = -6.9 x 104 kJ 5 marks119 x 103 kJ = 1 W x t(sec)t = 1.2 x 108 sec = 3.3 x 104 hr = 1.4 x 103 days = 46 month = 3.8 yr 5 marksΔG = -nFE n = # of electrons involved in the reaction F = 96.5 kC/molH 2(g) + 1/2 O 2(g) → H 2O(l) n = 2 5 marksE = - ΔG/nF = 237 kJ/mol / 2 / 96.5 kC/mol = 1.23 V5 marksI = W/E = 0.81 A5 marks8-1-1. (5 marks on each)①C②C③CO8-1-2.③ Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g) 5marks① C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH①◦ = -393.51 kJ = ΔH f◦(CO2(g))② CO2(g) + C(s) → 2CO(g) ΔH②◦ = 172.46 kJFrom ① and ②,ΔH f◦(CO(g)) = (1/2){172.46 + (-393.51)} = -110.525 kJΔH f◦(Fe2O3) = -824.2 kJΔH③◦ = 3ⅹΔH f◦(CO2(g)) - ΔH f◦(Fe2O3) - 3ⅹΔH f◦(CO(g))= 3ⅹ(-393.51) – (-824.2) - 3ⅹ(-110.525) = -24.8 kJ 7 marks ΔS③°=2ⅹ27.28+3ⅹ213.74-87.4-3ⅹ197.674=15.36 J/K 3 marks ΔG③°=ΔH°-TΔS°=-24.8kJ-15.36J/Kⅹ1kJ/1000Jⅹ1473.15K=-47.43 kJ5 marksK = e(-ΔG°/RT)= e(47430J/(8.314J/Kⅹ1473.15K)) = 48 5 marksBalanced equation of ③:K = 48Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)8-2-1. (20 marks)One AB2O4 unit has available 4 (= 1 + (1/4)ⅹ12) octahedral sites.48-2-2. (20 marks)Since one face-centered cube in AB2O4 represents one Fe3O4 unit in this case, it has 8 available tetrahedral sites. In one Fe3O4 unit, 1 tetrahedral site should be occupied by either one Fe2+ (normal-spinel) or one Fe3+ (inverse-spinel). Therefore, in both cases, the calculation gives (1/8) ⅹ100% = 12.5% occupancy in available tetrahedral sites.**%8-2-3. (10 marks for d-orbital splitting, 10 marks for elec. distribution)9-1-1. 1 answer for 8 marks, two for 15 marksH 3CN NNH 3CNNN :::+_+::_:9-1-2. ( 10 marks)H 3CN::9-1-3.H 3CNCH 2CH 2:H 3CN HH CCH 2:(10 marks) (10marks )9-2-1. 5 marks eachHONN +_::ONN:H+:HH_O NN:H+:H_::::::9-2-2.( 10 marks)CH 2CO ::9-3-1.(40 marks)CH 3H 3CH 3C+BC H 2CCH 3CH 3CO 2DEOOO_9-3-2.(10 marks)O OH O n+F10-1. 10 marks eachNMLCH 2OHCH 2OHMeOOMeH HH HOMeMeO CHOCHOCH 2OHCH 2OHHHH H OHOMeMeO OH10-2. 8 marks each for correct structuresNumber of possible structures24 marks12OH(OH)OH(H)HH HHOMeOMeOH COOMeOH(OH)OH(H)HH HHOMeOMeOHCOOMe34OH(OH)OH(H)OH(OH)OHe(H)10-3. 10 marks eachGICH 2OHCH 2OHHHHHMeOOMeOHOMeCH 2OHCH 2OHHHHOMeOMeOMe10-4. 10 marksNumber of the correct structure for C from 10-2110-5.BOH(OH)OH(H)HHHH OHCOOHOHOH10 marks eachDJOH(OH)OH(H)HHHHOMeOMeCOOMeOMeOH(OMe)OMe(H)HHHHOMeOMeOMeCOOMe10-6. 20 marksHOOCOHHH OOOHOOH COOHOOHOHOH COOH11-1. 10 marks311-2. 30 marksCOOHHOOCOOH11-3. 2.5 marks eacha, c, d11-4 30 marksOOCOCOOOHTransition State11-5.For the enzyme-catalyzed reaction, Arrehnius equation could be applied.k cat/k uncat = A exp (-E a, cat/ RT) / A exp (-E a, uncat / RT)= exp [-∆E a, cat-uncat/ RT]= exp [-∆E a, cat-uncat(J/mol) / (2,480 J/mol)] = 106Therefore, -∆E a, cat-uncat = 34,300 J/mol 15 marksk uncat, T/k uncat, 298 = exp (-∆H≠ uncat/ RT) / exp (-∆H≠uncat / 298R)= exp [(-∆H≠ uncat/R)(1/T-1/298)]ln(k uncat, T/k uncat, 298 )= 13.8 = [(-86900/8.32)(1/T-1/298)]Therefore, T = 491 K, or 218o C 15 marks-E a, cat-uncat = 34,300 J/molT = 491 K, or 218o C。
第31届国际化学奥林匹克竞赛理论试题
‘
,
问题
,
一
若
若
,
用
处理后 完全水解得到
。
请写 出
一
的顺 序 的一来自撷氨酸一问题 和 问题
端和
端 的 氨 基 酸 分 别被 确 定 为
。
请写 出
用 如 同表
。
的顺 序
一
表
的缩 写 符号 写 出
的完全顺序
,
氮基 酸 中某 些皿要基 团 的
平 衡方 程 式
并标 出 双 硫键 的位置
护
,
基团
然 而 基 于 上 述顺序计算 出 来 的
问题
一
学
。
教
育
年第
期
每 个 双 硫键 氧 化 生 成 几 个 磺 酸 基
精氨酸
一 一
崛
一 一 一
的 不 完全水解得 到 一 系列 双 肤 和 三肤
一
一
一
。
天冬酞胺 天冬 氨酸
这 些 水 解 产 物 的 氨 基酸顺 序 可 通过 如 下 方法 确 定 端 氨 基 酸是通 过 肤 与
一
,
半脆 氨 酸
二 硝 基氟 苯
一
一‘
“ ‘
未测量
为单 位
问题
,
一
年 发生
波长
表
颜色 和 波 长 的 关 系
和 吸 收 的颜 色 补色
衰 变 能量 产 生 的 速率 为 多 少 瓦
问题
一
钾 是 牡 的衰 变 系 列 成 员 之 一 若
,
年 在
计算产 生
问题
一
,
大气 压下储藏
为单 位 的半衰期 短