（经典）高中化学竞赛教程上.docx

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1、一份耕耘,一份收获黄冈中学化学奥赛培训教程（精美word版）目录上册（75页，2.5M）第一章 化学反应中的物质变化和能量变化第一节 氧化还原反应第二节 离子反应和离子方程式第三节 化学反应中的能量变化第四节 综合解题第二章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构和核外电子排布第二节 元素周期律与元素周期表第三节 化学键第四节 分子间作用力第五节 晶体结构第六节 综合题解第三章 气体、溶液和胶体第一节 气体第二节 胶体第三节 溶液第四节 综合题解第四章 化学反应速率及化学平衡第一节 化学反应速率第二节 影响化学反应速率的因素第三节 化学平衡 第一章 化学反应中的物质变化和能量变化第一节 氧化还原

2、反应1、根据下列三个反应，排出氧化剂氧化性的强弱顺序：A4HClMnO2MnCl2Cl22H2OB16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2OC4HClO22Cl22H2O解析：这三个反应中还原剂都是盐酸。不同的氧化剂与同一还原剂反应时，若反应越易发生，则氧化剂的氧化性越强，反之就弱，故其氧化性顺序由强到弱：KMnO4MnO2O2。2、配平氧化还原方程式：P4OCl2FY=POCl3P2Cl5解析：本题中P4O中的P元素对应有两种产物，故设P4O的化学计量数为“1”。用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。令P4OaCl2=bPOCl3cP2Cl5，由原子守恒得：

3、代入整理得：4P4O21Cl2=4POCl56P2Cl53、配平下列方程式：Fe3CHNO3=Fe(NO3)3NO2CO2H2O解析：复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定Fe和C的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价为零价，再根据化合价升降法配平。再用观察法，不难确定各物质的化学计量数为：1、22、3、13、1、11，故为Fe3C22HNO3=3Fe(NO3)313NO2CO211H2O4、配平NH4NO3FY=N2HNO3H2O解析：NH4NO3中N的平均化合价为1价，则元素化合价升降关系为：2N 2(10) 降21N 15 升41用观察法调整确定各物质的化学计量数，故：5NH4

4、NO3=4N29H2O2HNO3注：若配平时不用此平均标价法，则要分析同种元素化合价升降关系。决不会出现化合价交叉现象，即不会出现的情况。5、问四氧化三铁中铁的氧化数为多少？解析：已知氧的氧化数为2，设铁的氧化数为x，则3x4(2)=0所以Fe3O4中Fe的氧化数为。注：氧化数可以为分数。6、用离子电子法配平下列方程：KMnO4FeSO4H2SO4FY=MnSO4Fe2(SO4)3K2SO4H2O解析：写出反应的离子表达式：Fe2+H+FY=Mn2+Fe3+H2O分别写出氧化和还原半反应：Fe2+eFe3+58H+5eMn2+4H2O1根据反应过程中得失电子相等原则，配平氧化剂和还原剂系数：5

5、Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2OH2SO4作介质时，化学方程式可写为：2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O注：离子电子法配平的关键是把氧化还原反应方程式拆为两个半反应式，再利用电子得失守恒即可消去电子，得方程式。7、计算由标准氢电极和标准镉电极组成的电池的自由能。解析：代数值较小的电极应作原电池的负极，代数值较大的电极为正极，因此电池的符号可表示为：（）Cd|Cd2+(1mol/L)/H+(1 mol/L)|H2(Pt)()296 5000.402 6=77 701.8J/mol第二节 离子反应和离子方程式1、在pH=1的无色透明

6、溶液中不能大量共存的离子组是（ ）AAl3+、Ag+、ClBMg2+、ClCBa2+、K+、CH3COO、Fe3+DZn2+、Na+、解析：A组由于Ag+Cl=AgCl而不能共存；C组因生成弱电解质(H+CH3COO=CH3COOH)而不能共存，且Fe3+是棕黄色的，故答案为A、C。注：解答此类题的关键是掌握离子能否共存的判断规则。2、重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。经化验甲废液呈碱性，主要有毒离子为Ba2+离子，如将甲、乙废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中不可能含有的离子是（ ）ACu2+和 BCu2+和ClCK+和 DAg+和解析：沉淀Ba2+必须用，而在A

7、、C两选项中均含有，但C项中K+无毒性，A项中Cu2+可与甲废液中OH反应生成Cu(OH)2沉淀，从而降低毒性。本题答案为A。注：设法使重金属离子转化为沉淀，使其毒性明显降低。若仅考虑将Ba2+沉淀为BaSO4，即选C。3、下列反应的离子方程式错误的是（ ）A等物质的量的Ba(OH)2与NH4HSO4在溶液中反应：Ba2+2OH=BaSO4NH3H2OH2OB氢氧化铁与足量的氢溴酸溶液反应：Fe(OH)33H+=Fe2+3H2H2OC足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中：CO2H2O=D向碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水：Ca2+2OH=CaCO32H2O解析：对于A：在水溶液中进一步电离成H+和

8、，且Ba(OH)2与NH4HSO4等物质的量反应，故NH4+与H+分别与OH反应，故A正确。对于B，氢溴酸是强酸，Fe(OH)3为难溶物，故也正确。对于C，由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3，且Na2CO3为饱和溶液，故析出的是NaHCO3晶体，故C错误。对于D，Ca(OH)2少量，故溶液中还有存在，若Ca(OH)2过量，则不能有存在。故D正确。本题答案为C。注：本题结合元素化合物的知识，从多个侧面考查对离子方程式正误的判断。有的同学对D选项产生怀疑：产物中的阴离子是还是OH？仔细分析可发现，加入的石灰水是少量，n(OH)Q1Q3CQ2Q3Q1 DQ2=Q3Q1解析：酸在水中电离成H+和酸

9、根是一个吸热过程，所以，酸越弱，电离热就越大；反之越小。因此，CH3COOH的电离热最大；按理H2SO4（第一级）与HNO3同是强酸，特别在水中，由于水的拉平效应，使它们都显强酸性，似乎中和热应相同，实际上并不相同，HNO3有一个分子内氢键（如图），所以它比H2SO4（第一级）酸性要弱，在电离成时要破坏氢键而消耗能量。其次，H2SO4分子间虽然也有氢键，但在溶解过程中首先形成水合硫酸放出大量热量，破坏氢键并促使离解，所以硫酸的中和热要大于硝酸的中和热。应选C。3、已知273K时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)Q(Q0)，在相同温度条件下，向一密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H

10、2，达到平衡时，放出能量为Q1，向另一体积相同的密闭容器中通入0.5mol N2和1.5 mol H2，达到平衡时，放出能量为Q2。则Q1和Q2应满足的关系是（ ）AQ2Q1QBQ2Q2Q1/2解析：热化学反应方程式中Q是指1 mol N2和3mol H2完全反应，生成2 mol NH3时放出的热量，而实际反应平衡时，并没有完全反应，即没有生成2 mol NH3，比2 mol NH3少，所以QQ1。当在相同体积的密闭容器通入物质的量为一半的气体时，相应压力也降了一半，所以NH3的得率相应要比1 mol N2和3 mol H2的低。所以放出的热量。因为合成氨反应是体积缩小的反应，总压增大有利平衡

11、向正方向移动，相反，则逆向移动。因此，应选A和B。注：合成氨的反应是一个可逆反应，所以不可能完全反应。故热量不等于Q。4、反应在恒温下的密闭容器中进行，SO3的产率为a；而在绝热密闭的同一容器中反应，SO3的产率为b，则a与b的正确关系为（ ）Aab Ba=b Cab D无法判断解析：由于是一个放热反应，能散去一部分热量将有利于正向反应；若能把产生的热积聚起来，将会使绝热容器中反应体系的温度升高，将不利于正向反应而有利于平衡逆向移动；若反应体系的温度升高到一定温度（约630以上），将会使催化剂的活性降低，甚至消失。由此可见，在恒温体系的产率多，绝热体系的产率低，因此，应选A。5、根据盖斯定律和

12、下列数据，计算反应的Q1值： C(石墨)O2(g)=CO2(g)393.5kJ 解析：将C（石墨）作为起始状态、CO2(g)作为最终状态，则由C（石墨）生成CO2(g)有下列两种途径：C(石墨)CO2(g)CO(g)（）Q2Q1Q3（）由盖斯定律：Q2=Q1Q3 故=所以Q1=393.5kJ283kJ=110.5kJ即反应的反应热为110.5Kj。6、由生成焓数据计算氨的氧化反应的，并指出此反应是吸热还是放热反应？解析：查出各物质的标准生成焓的值，代入反应物即可。该反应方程式为：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)，查出各物质的的值：表明氨的氧化反应是放热反应。7、已知2丁烯

13、有顺、反两种异构体，前者能量比后者高，在某反应条件下它们处于平衡，其平衡常数K如下：自由能差和平衡常数K有如下关系：式中R=8.31Jmol1K1, T=298K。（1）求该平衡时，顺、反式的摩尔分数（物质的量分数）。（2）求顺、反式的自由能差（请以kJ/mol表示）。（答案均取3位有效数字）解析：利用平衡常数可求得平衡时顺，反2丁烯的物质的量之比，从而求得两者的物质的量分数。（1）设平衡时顺反式分别为(1X)mol和X mol，则有：所以，顺2丁烯的物质的量分数为反2丁烯的物质的量分数为：10.238=0.762（2）根据题意，自由能差与平衡常数有定量关系：=2.3088.31298lg3.

14、20=2 880(J/mol)即2.88kJ/mol故答案：（1）顺式：0.238, 反式：0.762. （2）=2.88kJ/mol。注：求算时，切不可丢掉“负号”，在进行有关焓（H）、熵（S）、自由能（G）等的计算中，H、S、G均为生成物与反应物的相关物理量之差。题目中已指出“2丁烯有顺，反两种异构体，前者的能量比后者高”，由此也可确定顺反式2丁烯的自由能差应为负值。8、求反应CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)在标准状态下自发进行的最低温度。解析：欲使反应自发进行，必须时反应自发进行，从而求得自发进行时的最低温度。CaCO3(g)=CaO(s)CO2(g); H298=179.0k

15、J/mol欲使反应自发进行，必须时反应自发进行。故反应自发进行的最低温度是1111.8K。第四节 综合解题1、PbCO3（存在于白铅矿中）和ZnO（白锌）常用来做白色涂料。H2S可将这些化合物变成相应的硫化物。（1）写出反应方程式。（2）根据热力学讨论，若空气中H2S的浓度为0.007mgm3,使用这些涂料是否妥当？（3）表明哪种涂料不合适？（4）对于生成PbS的情况，为使白色恢复，用H2O2处理使生成PbSO4。根据热力学原理，简单地暴露于空气能否达到同样的效果？25、1 atm下空气的平均组成（按体积百分数）为：N277.90 O220.70 CO20.026 H20.40 其他气体：1.

16、03各物质的是：PbCO3(s)626.0 H2S(g)33.0 PbS(s)92.6ZnO(s)318.0 ZnS(s)184.8 CO2(g)394.2H2O(g)228.5 PbSO4(s)811.0解析：（1）PbCO3(s)H2S(g)=PbS(s)H2O(g)CO2(g)ZnO(s)H2S(g)=ZnS(s)H2O(g)（2）反应的0.007mgm3H2S所占的体积比为：所以p(H2S)=5.0109atm所以PbCO3白涂料会发黑，即不妥当。同理，反应的=62.3kJmol1, =28.6kJmolHEGJDDBIA）确定它们的相对位置。同性相似的元素在周期表中位置相邻，其中相对原子质量相差较大的为同族相邻，相对较小的为同周期相邻。然后，按照相对原子质量小的元素其原子序数小原则排列，故上述元素在表中的相对位置为：AIBCDJGEHF