第三届甘肃省大学生化学竞赛初赛试题

2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）2015年甘肃大学生化学竞赛A组(初试)试卷本次考试时间为3小时，卷面总分100分题次一二三四总分分数阅卷人一、选择题(本题共30小题，每题1分，共30分。在每小题给出的选项中有一个或多个符合题目要求。全部选对得1分，选对但不全的或有错选的得0分)1、下列物质中，能溶于NaOH溶液的有（）。A.Sb(OH)3B.Sb(OH)5C.Bi(OH)3D.H3AsO42、下列各组物质中属于共轭酸碱对的是（）。A.NH3和NH2-B.NaOH和Na+C.[Ru(NH3)4(OH)2]2+和[Ru(NH3)4O(OH)]+D.Cr(OH)3和[Cr(OH)4]-3、酸性溶液中可稳定存在的锰的物种有（）。A.MnO2B.MnO4-C.Mn２＋D.MnO42-4、氢能源是理想的二次能源，其原因是（）。A.贮存容易B.资源丰富且无污染C.便于利用D.高燃烧值5、d1组态Ti3+(aq)的吸收光谱的吸收峰值为20,300cm-1,且在低频处有一肩峰，则以下说法正确的是（）。A.[Ti(H2O)6]3+易水解B.d1组态Ti3+(aq)符合跃迁旋律的跃迁有两个，能级差比较接近C.[Ti(H2O)6]3+的八面体场分裂能约为20,300cm-1D.Ti3+(aq)是淡蓝色的6、下列取代苯氧基负离子中，亲核能力最强的是()。A.B.C.D.OH3COHO3SOO2NOBr7、下列化合物中具有芳香性的是()。A.B.C.D.8、樟脑的结构为，属于单萜，含有两个手性碳原子，其立体异构体的数目为（）。A.1个B.2个C.4个D.6个2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）9、比较下列含氮杂环的碱性，其中碱性最强的是（）。NNNHNNHNA.B.C.D.10、化合物中化学不等价质子有（）。A.3种B.4种C.5种D.6种11、下列关于指示剂误差的叙述中正确的是（）。A.以NaOH溶液滴定HCl溶液时，用甲基橙指示剂所引起的指示剂误差为正误差B.以FeSO4溶液滴定Ce(SO4)2溶液(ESP=1.06V)时，用邻氨基苯甲酸(фIn=0.89)为指示剂所引起的指示剂误差为正误差C.以KMnO4溶液滴定FeSO4溶液时，用KMnO4本身为指示剂所引起的指示剂误差为正误差D.以AgNO3溶液滴定NaCl溶液时，K2CrO4多加了一些，则指示剂误差负误差12、在气固色谱中，样品中各组分的分离是基于（）。A.组分在在吸附剂上吸附能力的不同B.各组分在吸附剂上脱附性能的差异C.各组分的挥发性的不同D.各组分的溶解度的不同13、高效液相色谱仪与气相色谱仪比较，增加了（）。A.贮液器B.程序升温C.高压泵D.梯度淋洗装置14、玻璃电极在使用前，需在去离子水中浸泡24h以上，目的是（）。A.消除不对称电位B.消除液接电位C.使不对称电位处于稳定值D.活化电极15、关于多普勒变宽的影响因素，以下说法正确的是（）。A.随气体温度升高而增大B.随气体温度升高而减小C.随发光原子的摩尔质量增大而减小D.随发光原子的摩尔质量增大而增大16、对临界点性质的下列描述中，错误的（）。A.液相摩尔体积与气相摩尔体积相等B.液相与气相的界面消失C.气化热为零D.固、液、气三相共存17、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，下列各式正确的是（）。A.ΔS系统0B.ΔS系统0C.ΔS环境0D.ΔS环境02015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）18、等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将随浓度的改变而（）。A.增加B.减小C.不变D.不一定19、在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳四种液体中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知四种液体的沸点升高常数依次是0.52、2.6、3.85和5.02，则溶液沸点升高最多的是（）。A．氯仿B.苯C.水D.四氯化碳20、从多孔硅胶的强烈吸水性可说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的关系为（）。A.自由水分子的化学势高B.自由水分子的化学势低C.两者相等D.两者化学势不可比较21、对于流体的流型层流和湍流特点阐述错误的是（）。A.牛顿粘性定律描述的是层流和湍流流动时的动量传递规律B.层流和湍流流动的本质区别是质点在管径上有无脉动现象C.流体在圆形直管作湍流流动时，摩擦因数λ只与雷诺准数有关D.流体在圆形直管内作层流流动时，任意管截面上的剪应力的分布呈抛物线型22、为了防止离心泵的汽蚀现象的发生，应采取的措施有（）。A.降低低位槽的操作压强B.降低离心泵的允许安装高度C.降低输送流体的操作温度D.减小输入管路的直径23、下列有关量纲分析法（因次分析法）描述正确的是（）。A.无因次准数的个数等于过程涉及到的基本单位的个数B.量纲分析法的目的是为了减少变量个数，从而减少实验次数C.选择基本物理量的个数等于所有涉及的物理量的个数减去基本单位的个数D.量纲分析法属于半理论半经验的研究方法24、对于稳态逆流吸收塔，当出口气体的组成与入口吸收剂的组成达平衡时（）。A.吸收塔出口吸收液的浓度最大B.吸收塔出口气体的浓度最小C.填料吸收塔的塔高最高D.吸收塔内气液的接触时间最长25、当干球温度升高，湿度一定的不饱和湿空气的（）增加。A.湿空气的露点温度2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）B.湿空气的湿球温度C.湿空气的绝热饱和温度D.湿空气相对湿度26、全混流反应器内产生了搅拌死角，则会发生的变化有（）。A.转化率增大B.停留时间减小C.转化率减小D.停留时间增大27、关于气-固流化床反应器，正确的说法是（）。A.气体在反应器内接近于全混流B.固体在反应器内接近于全混流C.颗粒小，催化剂内扩散可以忽略D.流体流速快，外扩散可以忽略28、平行反应12A+BPA+2BkkR2121rrPABRABkcckccP为目标产物，为提高P的选择性，应采用的反应器是（）。A.平推流，且A分步加入B.平推流，且B分步加入C.串联全混流，且A分步加入D.串联全混流，且B分步加入29、关于气体分子在固体催化剂内孔中克努森扩散时的正确的描述是（）。A.催化剂孔径d0远大于气体分子平均自由程λ，d0/λ100B.气体分子间的碰撞是气体扩散的主要阻力C.催化剂孔径d0小于气体分子平均自由程λ,d0/λ0.1D.气体分子与催化剂孔壁的碰撞是主要阻力30、可逆吸热反应宜选择的反应器和操作温度是（）。A.高温B.平推流C.低温D.全混流二、填空题(本题共30小题，40空，每空0.5分，共20分)1、以SiH4为原料氮化而制备Si3N4纳米材料，有极高的稳定性，用途广泛，根据Si原子的成键特征和SiH4的性质，你认为该材料中最大可能存在的杂质是，原因是（以化学方程式表示）。2、4f壳层半充满的+3价离子是（以元素符号表示）。3、焊接金属时可用ZnCl2溶液清除表面上的氧化物（如FeO），其反应方程式为。4、NH3是Lewis碱，而NF3却不具有Lewis碱性，合理的解释是。5、硼砂溶液具有缓冲作用的原因是。6、在Beckmann重排反应中，总是与羟基处于位的烃基迁移到氮原子上。7、分子式为C5H10的三员环化合物，其可能的异构体总数为。2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）8、可将苯中含有的少量噻吩除去。9、10、某化合物，分子式为C4H7N，IR2273cm-1，1HNMRδ2.82(sept,1H)，1.33(d,6H)，J=6.7Hz，则该化合物的构造式为。11、1,2,3-三氯环己烷最稳定的构象式为。12、检验两组数据的精密度是否存在显著性差异采用检验法。13、EDTA(即Na2H2Y)水溶液的质子条件式为。14、将乙酰丙酮(CH3CO)2CH2分别溶于极性和非极性的溶剂中，测定紫外光谱。试预测从极性转到非极性溶剂时，其λmax是向（长波长方向、短波长方向、不）移动，εmax会（增大、减小、不变），原因是。15、分子受光能激发后，激发态分子从第一电子激发三重态跃迁回到的基态所发出的光辐射称为。16、实际气体在绝热自由膨胀过程中，ΔU0，ΔS0。（选填、、＝）17、单组分系统的三相点随所处压力的不同而。18、在相同温度和相同的电场强度下，无限稀释的HCl、KCl和NaCl三种溶液中Cl-离子的运动速度、迁移数。（选填相等、不相等）19、某反应的反应物消耗地的时间正好是反应物消耗1/4时间的2倍，则该反应级数为。20、评价聚合物耐热性能有两个重要的指标，其中是无定型聚合物的使用上限温度。21、聚合反应按机理可以分为连锁聚合和逐步聚合，其中连锁聚合反应一般由、和等基元反应组成。22、被称为“人造羊毛”的聚合物是，英文缩写为。23、在板式精馏塔操作中（如右图所示），已知物系的相对挥发度为α，操作线方程为y=ax＋b，设第n块塔板为理论板，进出该板各物流的组成如图所示，则yn＋1与xn－1关系式为，yn与xn的关系式为（具体的公式）。24、换热器中冷热流体的质量流量ms和定压比热Cp的乘积（msCp）相等时，逆流换热器冷热流体的进出口温度分别为t1、t2和T1、T2，则换热器的平均传热推动力mt等于或。25、化学反应工程研究问题的方法是。26、以速率方程20.5AABrkcc表示的反应是级反应。2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）27、膨胀因子0A的气相反应是分子数的反应。28、平均选择性的定义是。29、催化剂的比表面积是指。30、全混流反应器以对比时间为基准的散度2。三、按题目要求，完成下列各题(本题共5小题，每题3分，共15分)1、Mb含有一个Fe(II)，呈顺磁性，与O2结合形成的MbO2是抗磁性的，MbO2中铁周围的配位场可近似为八面体场。（1）这一过程中Fe(II)的价态是否发生变化，简述原因。（2）写出MbO2中铁离子的价电子排布。（3）O2与Mb结合后，价电子排布是否发生变化，简述原因。2、用给定的原料，选用合理的合成方法，完成下列合成。2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）3、浓度均为2.010-4molL1甲基橙(In)的不同pH一系列溶液，以1cm吸收池分别测得吸光度A值如下:pH:0.881.172.993.413.954.895.50A:0.8900.8900.6920.5520.3850.2600.260用代数法求甲基橙的pKa。4、以己二胺和己二酸为原料，请写出合成尼龙66的化学反应式。5、根据图中所示全混流反应中放热反应的移热线rQ和放热线gQ来说明，其中稳定的定态点（真稳定操作点）和不稳定的定态点（假稳定操作点）分别是哪些？说简要说明理由。2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）四、计算题(本题共4小题，共35分)1、25℃时，H2在锌电极上析出的超电势为0.75V。电解一含有Zn2+浓度为1×10-5mol·kg-1的溶液，为了使H2不析出，溶液的pH值应控制在什么范围？（已知E（Zn2+/Zn）=-0.763V）（7分）2、购得一瓶聚苯乙烯，分别是组分A、组分B和组分C混合物。组分A：质量=10g，分子量=30000；组分B：质量=5g，分子量=70000；组分C：质量=1g，分子量=100000求这瓶聚合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数以及聚合度DP。（8分）2015年甘肃省大学生化学竞赛（初试）3、某逆流填料吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的易溶组分，入塔混合气浓度为4%（mol%,下同），出塔混合气浓度为2%，操作液气比L/V=2(L/V)min，气液相平衡关系为Y=2X，试证明吸收塔完成分离任务所需的传质单元数NOG=1（10分）。4、在连续反应器中进行由A生成R的液相反应A→R，进料流量1010minVL，原料中A的浓度为101AcmolL，反应动力学11(min)0.5AAAcrmolLc。当达到90%转化率时：（1）在单个反应器内进行，为使反应器体积最小，宜选用PFR还是CSTR？需要的反应器体积是多少？(4分)2015年甘肃省大学生