第四届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案

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1、第四届Chemy化学奥林匹克竞赛联赛试题答案（2017年4月28日19:00~22:00）题号12345678910总分满分8128991011101112100得分评卷人·竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷（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。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。·姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。·允许使用非编程计算器以及直尺等文

2、具。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.41Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.

3、62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc[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－LaRfDbSgBhH

4、sMtDsRgCnUutUuqUupUuhUusUuoLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第1题（8分）在恒星中，当聚集成一团的氢和氦原子的温度达到107K时，就会发生一连串的热核反应。其中一个反应是四个质子聚合为一个氦核的反应，总反应为41H=4He+2e++2νe，这个反应经过了2H、3He两个中间体，最后一步为两个3He的核反应。已知：A(1H)=1.007825，A(2H)=2.01410，A(3He)=3.01603，A(4He

5、)=4.002603，A(e)=0.000549。c=2.9979×108m·s-1，e=1.6022×10-19C，NA=6.0221×1023。1-1写出三步的核反应方程式，已知电子中微子伴随着正电子生成。1-11H+1H=2H+e++νe（0.5分）2H+1H=3He（0.5分）3He+3He=4He+21H（0.5分）1-2假设两个电子中微子各带走了0.25MeV的能量，其余能量以辐射的形式放出，求出总反应辐射的总能量。1-2ΔA=2.01410+0.00055-2×1.007825=-0.001，ΔE=-ΔA

6、c2/NAe=0.93MeVΔA=3.01603-1.007825-2.01410=-0.005895，ΔE=5.49MeVΔA=4.00260+2×1.007825-2×3.01603=-0.01381，ΔE=12.86MeV总反应：ΔA=4.00260+2×0.00055-4×1.007825=-0.02760，ΔE=25.71MeV（1分）ΔE’=ΔE-2×0.25MeV=25.21MeV（0.5分）注意：只有总反应需要考虑中微子带走的能量，因为计算的是各步反应的能量变化，而不是辐射的能量。1-3在某些恒星中，这

7、一反应可以被碳、氮、氧三种元素的同位素循环催化。已知：催化循环的第一步和最后一步分别为12C与质子的反应和15N与质子的反应，第二步和第五步是两个β+衰变。核素原子量核素原子量核素原子量12C12.00000013N13.00573914O14.00859613C13.00335514N14.00307415O15.00306614C14.00324215N15.00010916O15.9949151-3-1根据题中所给信息，写出一条包含六个反应的催化循环。1-3-1（1）12C+1H→13N；（2）13N→13C+e

8、++νe；（3）13C+1H→14N；（4）14N+1H→15O；（5）15O→15N+e++νe；（6）15N+1H→12C+4He（2分）1-3-2你认为什么样的恒星中会存在这种催化循环，说明理由。1-3-2通过旧恒星残留下的元素形成的恒星，这样的恒星中存在较多的较重元素（例如太阳）。（1分）1-4如果一对正负电子发生湮灭，会