工科大学化学试题

工科大学化学试题

工科大学化学试题命题人：姚攀登一、选择题1．信息、材料和能源被称为新科技革命的三大支柱。下列有关说法错误的是（）A在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术，大大提高了发动机的能量9转化效率C2002年12月30日发射成功的“神州四号”使用了大量的复合材料D法国已经掌握了核燃料的循环使用，并应用在各核电站中2．下列物质中，可溶于水的是（）A胆固醇：B芬必得：C维生素C：D保幼激素JH-I：3．下列热化学方程式中△H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是（）ACH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g）；△H＝－802.3kJ/molBH2（g）＋Cl2（g）＝2KCl（g）；△H＝－184.6kJ/molC2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；△H＝－571.6kJ/molDCO（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）；△H＝－283kJ/mol4．右图为一种冰的晶胞，请问该每个晶胞中有几个氢键（）A2B4C8D125．往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应，其过程如下：3Br2+2Fe=2FeBr3；Br2+FeBr3=FeBr4－+Br+(不稳定)；+Br+→[]；[]+FeBr4－→+HBr+FeBr3由上反应可知：+Br2→+HBr中的催化剂为（）A、FeB、FeBr3C、Br+D、FeBr4－二、简答题1．金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点。该研究方法中使用了哪3种科学方法。2．我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说。请用科学原理进行解释。3．今年是勒沙特列（LeChatelier1850－1936）诞生163周年。请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。4.氯仿在苯中的溶解度明显比1,1,1-三氯乙烷的大，请给出一种可能的原因（含图示）。\n5.解释石墨熔点高于金刚石。三、填空题1．1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第周期第族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原子结构规律不变，该元素应是第周期第族元素。2.阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。1．M的元素符号是。2．M的最重要矿物的化学式是。3．M的三种常见化合物是、和。3.用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：1．计算机的芯片的主要成分是；2．光导纤维的主要成分是：3．目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是；4．用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物。4.下图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。回答如下问题：1.此图钒化合物的每一次循环使无机物发生的净反应（的化学方程式）是；2.在上面的无机反应中，被氧化的元素是；被还原的元素是。5．某中学同学在一本英文杂志上发现2张描述结构变化的简图如下（图中“—～—”是长链的省略符号）：\n未读原文，他已经理解：左图是生命体内最重要的一大类有机物质（填中文名称）的模型化的结构简图，右图是由于左图物质与（化学式），即（中文名称）发生反应后的模型化的结构简图。由左至右的变化的主要科学应用场合是：______________；但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者，消费者将因_______________________________________________________。四、计算题（相关数据：298.15K时，Ks(PbCO3)=1.8×10-8；F=96485C·mol-1；NH3.H2O溶液的Kb=1.8×10-5）1.已知在298.15K和标准压力下，(Cu2+/Cu)=0.3419V、(Fe2+/Fe)=-0.4470V。若把Cu2+/Cu电极和Fe2+/Fe电极组成原电池，则：（1）写出电极反应，电池反应和电池图式；（2）计算原电池标准电动势；（3）计算反应的标准摩尔吉布斯函数变；（4）计算298.15K时电池反应的平衡常数。2.把20.00cm30.20mol.cm-3HCl溶液和20.00cm30.20mol.cm-3NH3.H2O溶液混合，求该混合溶液的pH值。3.试计算PbCO3在0.010mol.dm-3Pb（NO3）2溶液中的溶解度。4.工业上合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，试利用下表有关热力学数据通过计算说明：(1)298K时反应的（298K），说明常温常压条件下合成氨反应的可行性；(2)估算在标准条件下自发进行的最低温度；(3)400K时合成氨反应的标准平衡常数(298.15K)/kJ·mol-1(298.15K)/kJ·mol-1\n参考答案一、1.D2.C3.D4.B5.D二、1．实验法、观察法、比较法2．①夏天由于蒸发溶剂，会有大量的氯化钠和一些碳酸钠析出（析出的氯化钠明显比碳酸钠多）；②冬天是运用了冷却热饱和溶液的原理了，碳酸钠溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响不大，析出的物质大部分是碳酸钠。3.（1）啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳达到平衡：CO2(气)CO2(溶液)，打开啤酒瓶，二氧化碳气体的压力下降，根据勒沙特列原理，平衡向放出二氧化碳气体的方向移动，以减弱气体压力下降对平衡的影响。（2）温度是保持平衡的条件，玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高，根据勒沙特列原理，平衡应向减弱温度升高的方向移动，即应向吸热方向移动，从溶液中放出二氧化碳气体是吸热的，因而，应从溶液中放出二氧化碳气体。4.CHCl3的氢原子与苯环的共軛电子形成氢键。5.石墨，是层状结构，C原子sp2杂化，与3个C原子形成西格玛键，未杂化的1个p轨道形成大派键。金刚石，是空间网状结构，C原子sp3杂化，与4个C原子成键。sp2杂化中，s轨道的成分比sp3杂化更多，所以形成的共价键更短，更牢固，即石墨的层内共价键键长比金刚石的的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量。所以石墨的熔点比金刚石高。三、1.七；零；气；八；VIA2．Mn（1分）2．MnO2（1分）3．M的三种常见化合物是MnO2、MnSO4和KMnO4。3．硅（或Si或单晶硅）2．二氧化硅（或SiO2）3．硅（或Si）4．铝硅酸盐（或硅铝酸盐）4.H2O2+Cl-+H+=H2O+HOCl、cl、O5.蛋白质（或多肽）；CH2O；甲醛；制作（动物）标本（或保存尸体）；食物中残余甲醛可与人体蛋白质发生同右图所示的反应而受害四、1.解：已知(Cu2+/Cu)=0.3419V、(Fe2+/Fe)=-0.4470V（1）电极反应：“－”极发生氧化反应Fe(s)=Fe2+(aq)＋2e“＋”极发生还原反应Cu2+(aq)＋2e=Cu(s)电池反应：Fe(s)＋Cu2+(aq)=Fe2+(aq)＋Cu(s)电池图式：(-)Fe∣Fe2+(aq)‖Cu2+(aq)∣Cu(+)（2）原电池标准电动势：＝(Cu2+/Cu)－(Fe2+/Fe)=0.3419－(－0.447)=0.7889V（3）反应的标准摩尔吉布斯函数变：\n＝－nF=－2×96485C·mol-1×0.7889V＝－152.23kJ·mol-1（4）298.15K时电池反应的平衡常数：ln=－(298.15K)/RT=－=61.41=4.6×10262.解：有关反应：HCl（aq）+NH3（aq）=NH4Cl（aq）混合后形成0.10mol.dm-3NH4Cl溶液，为一元弱酸。ceq(H＋)===5.5×10-6mol.dm-3即pH=5.133.解：设在0.010mol.L-1Pb(NO3)2溶液中PbCO3的溶解度为xmol.dm-3有关反应：PbCO3（s）＝Pb2＋（aq）+CO32-（aq）x+0.010x因为Ks(PbCO3)＝ceq(Pb2＋)×ceq(CO32-)＝（x+0.010）x≈0.010x＝1.8×10-8所以x＝1.8×10-6mol.dm-3即PbCO3在0.010mol.dm-3Pb(NO3)2溶液中的溶解度为1.8×10-8mol.dm-3mol.dm-3。4.解（1）(298K)=vB(298K)=-32.86kJ·mol-1<0所以常温常压条件下合成氨反应可能自发进行。（2）(298K)=vB(298K)=-92.86kJ·mol-1(298K)=vB(298K)=(2×192.3-191.5-3×130.6)J·mol-1·K-1=-198.7J·mol-1·K-1所以标准条件下自发进行的最低温度：Tc≤（3）(400K)≈(298K)–T(298K)=[-92.86-400×(-0.1987)]kJ·mol-1=-13.38kJ·mol-1所以(400K)＝55.88