全国化学竞赛初赛模拟试卷四

《全国化学竞赛初赛模拟试卷四》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、全国化学竞赛初赛模拟试卷四（时间：3小时满分：100分）H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn63.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62

2、Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[98]Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3La－LuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po[210]At[210]Rn[222]Fr[223]Ra[226]Ac－LaRfDbSgBhHsMtDs第第题（12分）1．该反应是在以铁为主要成分的多组

3、分催化剂存在的条件下进行的可逆反应。虽然在298K反应的标准平衡常数高达6.8×105，但反应速率几乎无法察觉，为提高反应速率并使催化剂处于最佳活性温度，工业合成反应通常在430～480℃下进行，此时由于受热力学限制，标准平衡常数仅为10－5，转化率很低。为提高转化率，通常采用高压（15～30MPa）和增加氮气浓度的方法促使平衡右移，但即使如此，合成氨的单程转化率也仅能达到10%～15%。存在条件苛刻、对设备要求高、能耗高、污染严重、转化率低等问题。（3分，答出要点即可）2．5：4（2分）3．2NH3，H2（2分）4．（1）不能因为水的沸点只有100℃，而该反应要在570℃

4、（2分）（2）阳极：3H2→6H＋＋6e－阴极：N2＋6H＋＋6e－→2NH3N2＋3H2＝2NH3（3分）题（12分）将空气中游离态的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮，主要包括合成固氮和生物固氮。1．目前唯一具有工业规模的合成固氮方法是：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H0＝－92.4kJ·mol－1。虽然这个反应是放热反应，但为什么这种方法效率比较低。2．在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中NH3的体积占25%。若反应前后条件保持不变，则反应后混合气体的密度与原反应物气体密度的比值为。3．生物固氮是指生物体内的固氮菌（如大豆根瘤菌、巴氏梭菌和棕色固氮

5、菌等）通过固氮酶的作用在常温常压下将空气中的氮气转化为含氮化合物：N2＋8H＋＋8e－＋16MgATP＋16H2O→＋＋16MgADP＋16H3PO44．如今采用SCY陶瓷固体电解质的电化学合成氨装置，该装置以具有良好机械强度和高质子导电性的SrCe0.95Yb0.05O3陶瓷（SCY）制成的封底内筒和石英外筒组成。在SCY陶瓷内筒底部的内外壁各沉积约1.3cm2的多孔多晶钯作为电极，阴极的真实催化表面积约80cm2。将该装置的底部置于加热炉内保持570℃的高温。将用He稀释的氮气（氮气含量1.8%）通入陶瓷内筒，将氢气通过陶瓷内筒和石英外筒间的空隙，构成下述电池：H2(g

6、)(Pd)∣SCY∣(Pd)N2－He(g)。（1）新法合成氨的电解池中_______（填“能”、“不能”）用水溶液作电解质，原因是_____________________________；（2）请写出阴阳电极反应式和总反应式。第9页共9页第第题（5分）2H3PO4＋3CuO＝Cu3(PO4)2＋3H2O3Fe＋2H3PO4＝Fe3(PO4)2＋3H2↑2Al＋2H3PO4＝2AlPO4＋3H2↑3Fe＋Cu3(PO4)2＝Fe3(PO4)2＋3Cu2Al＋Cu3(PO4)2＝2AlPO4＋6Cu（各1分）题（5分）无机胶粘剂是人类历史上使用最早的一种胶粘剂，如石灰、水泥

7、、硅酸钠、石膏等，近四十年来，磷酸、CuO胶粘剂，耐热性好，高温状态下也有很高粘接强度。用此胶粘剂黏结铁、铝等材料，磷酸、CuO在金属表面发生一系列反应，金属表面部分溶解，同时金属铜沉积，使被粘物黏结，写出可能发生的一系列离子反应方程式！第第题（10分）1．2Fe3＋＋2I－（或3I－）＝2Fe2＋＋I2（或I3－）（2分）棕色溶液（1分）2．Fe3＋、和F－配合使Fe3＋浓度降低。（2分）3．因F－和Fe3＋（残余）配合，使平衡向在移动，棕色变浅。（2分）4．因F－和H＋生成HF，使F－的浓度降低，一定程度上不利