2014-2017(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答(15)

发布时间:2021-06-07

溶液滴定MO x y+的离子反应方程式。

第6题(14分)N2O4和NO2的相互转化N2O4(g)=2NO2(g)是讨论化学平衡问题的常用体系。已知该反应在295K和315K温度下平衡常数Kp分别为0.100和0.400。将一定量的其他充入一个带活塞的特制容器,通过活塞移动使体系总压恒为1bar(1bar=100kPa)。

6-1计算295K下体系达平衡时N2O4和NO2的分压。

6-2将上述体系温度升至315K,计算达平衡时N2O4和NO2的分压。

6-3计算恒压下体系分别在315K和295K达平衡时的体积比及物质的量之比。

6-4保持恒压条件下,不断升高温度,体系中NO2分压最大值的理论趋近值是多少(不考虑其他反应)?根据平衡关系式给出证明。

6-5上述体系在保持恒外压的条件下,温度从295K升至315K,下列说法正确的是:

(a)平衡向左移动(b)平衡不移动(c)平衡向右移动(d)三者均有可能

6-6与体系在恒容条件下温度从295K升至315K的变化相比,恒压下体系温度升高,下列说法正确的是(简述理由,不要求计算):

(a)平衡移动程度更大(b)平衡移动程度更小

(c)平衡移动程度不变(d)三者均有可能

第7题(8分)

乙醇在醋酸菌作用下被空气氧化是制造醋酸的有效方法,然而这一传统过程远远不能满足工业的需求。目前工业上多采用甲醇和一氧化碳反应制备醋酸:CH3OH+CO→CH3COOH。第9族元素(Co,Rh,Ir)的一些配合物是上述反应良好的催化剂。以[Rh(CO)2I2]-为催化剂、以碘甲烷为助催化剂合成乙酸(Monsanto法)的示意图如下:

7-1在催化剂循环中,A和碘甲烷发生氧化加成反应,变为B。画出B及其几何异构体B1的结构示意图。7-2分别写出化合物A和D中铑的氧化态及其周围的电子数。

7-3写出由E生成醋酸的反应式(E须用结构简式表示)。

7-4当上述醋酸合成过程的催化剂改为[Ir(CO)2I2]-,被称作Cativa法。Cativa法催化循环过程与Monsanto法类似,但中间题C和D(中心离子均为Ir)有差别,原因在于:由B(中心离子为Ir)变为C,发生的CO 取代I-的反应;由C到D过程中则发生甲基迁移。画出C的面式结构示意图。

第8题(10分)

8-1画出以下反应过程中化合物A-F的结构简式。

8-2某同学设计了以下反应,希望能同时保护氨基和羟基。

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