49th國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽預(yù)賽試題中文譯本

1、 屆國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽預(yù)備試題中文譯本2017-02-0349thINTERNATIONALCHEMISTRYOLYMPIADNakhonPathom,THAILAND第一部分：理論題第一題醋酸的二聚乙酸（醋酸，CH3cOOH）在氣相時(shí)部分二聚。在298K下，總壓力0.200atm時(shí)有92.0%的乙酸發(fā)生二聚。升溫至318K時(shí)，、二聚體含量下降，此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=37.3。1.2）根據(jù)勒夏特列原理，增加壓力（選擇一個(gè)正確答案）O對(duì)二聚有利O對(duì)二聚不利1.3）上接1.2）題，二聚的程度會(huì)（選擇一個(gè)正確答案）O隨著溫度的升高而降低O隨著溫度的升高而增加第二題方解石的溶解度方解石是一種碳酸鈣

2、（CaCO3）的穩(wěn)定形態(tài)。它的溶度積（Kn）隨著溫度的升高而降低，在0和503sp時(shí)分別為9.50 x10-9和2.30 x10-9。計(jì)算方解石溶解過(guò)程反應(yīng)的焓變。第三題理想氣體的膨脹和液體混合的熱力學(xué)已知0.10mol理想氣體A的初始溫度為22.2，從0.200dm3膨脹至U2.42dm3。假設(shè)該過(guò)程等溫且不可逆，外壓為1.00atm,計(jì)算該過(guò)程的功（w）、熱（q）、內(nèi)能變（U）、系統(tǒng)熵變（S）、環(huán)境熵變（和總熵變（工/”將3.00molA冷凝為液態(tài)并與5.00mol液體B混合，假設(shè)混合物是理想液態(tài)混合物，計(jì)算在25下混合過(guò)程的熵變和吉布斯自由能變。第四題雙原子分子的振動(dòng)頻率對(duì)于雙原子分子的

3、振動(dòng)運(yùn)動(dòng),根據(jù)諧振子模型,允許的振動(dòng)能級(jí)用如下公式描述：1V一一Ep=u+不h；u=0,1,2,.2）其中是振動(dòng)量子數(shù)，是振動(dòng)頻率。這個(gè)振動(dòng)頻率由諧振子模型得出。v=P,其中k是力常數(shù)，是約化質(zhì)量.2兀日對(duì)于分子CX,其中X是一個(gè)未知原子。從振動(dòng)基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)吸收的能量為2170.0cm-1,力常數(shù)為1.903x103kgs-2。求出CX分子以原子質(zhì)量單位表示的約化質(zhì)量。X是什么原子？第五題水煤氣變換（WGS）反應(yīng)在清潔能源產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程中,燃料電池因其發(fā)電能力直接來(lái)自于副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)反應(yīng),被人們寄予厚望。特別是氫燃料電池,它的副產(chǎn)物僅僅是水而已。為了使得燃料電池的使用工業(yè)化,需

4、要連續(xù)不斷地給燃料電池提供氫氣。一種大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的方法是烴類(lèi)的高溫重整，然而這類(lèi)反應(yīng)常常得到h2、CO2和CO的混合物。并且，CO不但危害人類(lèi)的健康，同樣也會(huì)使燃料電池的活性物質(zhì)失活?？赡娴乃簹庾儞Q（WGS）反應(yīng)（CO+H2O=CO2+H2）提供了一種將有害的CO轉(zhuǎn)化為CO2和有用的h2的方法。這個(gè)反應(yīng)的效率很大程度上依賴(lài)于所使用的固體催化劑。5.1）在0、p.下，令等物質(zhì)的量的CO和水蒸氣不斷地通過(guò)一個(gè)裝有催化劑的WGS反應(yīng)器。假設(shè)在此催化劑催化下能將95%的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,并且在該條件下體系已經(jīng)達(dá)到平衡,估算這個(gè)反應(yīng)的自由能變。5.2）假設(shè)催化劑表面足夠大,并且活化分子最初就可以發(fā)生反應(yīng),并且反應(yīng)剛開(kāi)始就立即測(cè)量反應(yīng)速率。下表中給出了CO和H2O在不同初始?jí)毫?/p>