2011年美国国家化学奥林匹克竞赛初赛试题及简析

12011年美国国家化学奥林匹克竞赛初赛试题翻译：河南省太康县第一高级中学乔纯杰【说明】：学生可以使用非编程计算器。考试时间：90分钟。缩写和符号常数安培A法拉第常数F克分子量mR=8.314J·mol-1·K-1R=0.0821L·atm·mol-1·K-11F=96,500C·mol-11F=96,500J·V-1·mol-1NA=6.0221023molh=6.62610-34J·sc=2.998108m·s-10°C=273.15K1atm=760mmHg标准大气压atm分子量M物质的量M原子单位u自由能G摩尔质量M摩尔原子质量A频率v摩尔mol阿伏加德罗常数NA气体常数R普朗克常数h摄氏度°C克g压强P厘前缀c热容Cp速率常数k库仑C小时h稳定常数Rf电压E焦耳J秒s活化能Ea开尔文K开氏温度T焓H千前缀k时间t熵S升L伏特V平衡常数K毫前缀m公式ElnRTEQnF1lnconstantHKRT211211lnaEkkRTT1．现让一位学生从某溶液中取出24.70mL该溶液，且误差不超过0.05mL。下列哪种仪器可完成此项操作？(A)50mL烧杯(B)50mL滴定管(C)50mL锥形瓶(D)50mL量筒2．除哪种物质外，氧气可以通过分解下列物质制备？(A)CaO(B)H2O2(C)HgO(D)O33．下面哪种气体可通过金属银和稀硝酸在隔绝空气的条件下制备？(A)H2(B)O2(C)NH3(D)NO4．在Cl2,CH4和NO2中，有几种气体既可以通过颜色又可以通过具有特殊的气味来鉴别？(A)0(B)1(C)2(D)35．如果浓硫酸洒在皮肤上，应该立即采取的行动是__。(A)用大量的流水冲洗(B)用CaCO3固体中和(C)用浓NaOH溶液中和(D)用干布拭去洒上的浓硫酸并去看医生6．下表是KClO3在几种温度下的溶解度。一位学生把10.0gKClO3和45.0g水混合并在60℃长时间搅拌至溶液澄清，然后缓慢冷却至20℃时溶液仍然保持澄清。下面关于20℃澄清混合物的叙述哪一个是正确的？25040302010102030405060708090温度,℃溶解度,g/100gH2O(A)是饱和溶液(B)是不饱和溶液，可以通过降温制得饱和溶液(C)是不饱和溶液，可以通过升温制得饱和溶液(D)是过饱和溶液7．将65.25gCuSO4·5H2O（M=249.7）样品溶于足量水中制得0.800L溶液。要制得1.00L0.100M的溶液必须用多大体积的这种溶液加水稀释？(A)3.27mL(B)81.6mL(C)209mL(D)306mL8．燃烧2.2gC3H8生成CO2和H2O需要几摩尔O2？(A)0.050(B)0.15(C)0.25(D)0.509．在杂货店买的一种独特的聚乙烯包重12.4g,必须由多少个乙烯（C2H4）分子聚合才能做成这样一个包？(A)1.36×1024(B)6.02×1023(C)5.33×1023(D)2.67×102310．用已知浓度的NaOH溶液滴定某一元酸，在达到等当点时，下列哪组量是相等的？(A)OH-和H+的浓度(B)原一元酸中H+的物质的量与加入的OH-的物质的量(C)原一元酸溶液的体积与加入的NaOH溶液的体积(D)原一元酸的物质的量与加入的OH-的物质的量11．当难挥发溶质溶于易挥发的溶剂中时，下面哪种性质高于原溶剂？(A)沸点(B)熔点(C)挥发速率(D)蒸汽压12．100mL0.200MHNO3溶液和200mL0.100M的Mg(NO3)2溶液混合后，溶液中NO3-的浓度是多少？(A)0.113M(B)0.150M(C)0.167M(D)0.200M13．从气体到固体的相变叫做什么?(A)凝华(B)蒸发(C)聚合(D)升华14．某气体样品在345K和1.40atm时的体积为9.23L,则在525K和3.20atm时的体积为多大？(A)2.65L(B)6.14L(C)13.9L(D)32.1L15．下列哪种物质的色散力最强？3(A)H2O(B)H2S(C)H2Se(D)H2Te16．当物质Si、KCl、CH3OH和C2H6按熔点由低到高的顺序排列时，下列正确的是哪个？(A)Si、KCl、CH3OH和C2H6(B)CH3OH、C2H6、Si和KCl(C)KCl、Si、C2H6和CH3OH(D)C2H6、CH3OH、KCl和Si17．根据下面的信息判断，在-7.4℃和400mmHg时Br2的物理状态是什么？[三相点：-7.3℃和44mmHg；液态密度：3.1g·cm-3;固态密度：3.4g·cm-3](A)仅以固态形式存在(B)仅以液态形式存在(C)仅以液态和固态形式存在(D)以气态、液态和固态形式存在18．在27℃和1atm时，等质量的He、H2、CO2和CH4的混合气体中各种气体分子的速率比较正确的是哪个？(A)He=H2=CO2=CH4(B)He﹤H2﹤CO2﹤CH4(C)H2﹤He﹤CH4﹤CO2(D)CO2﹤CH4﹤He﹤H219．在一个化学反应中，如果断裂化学键所吸收的能量大于形成化学键所释放的能量，下面关于此反应的叙述一定正确的是:(A)反应吸热(B)反应放热(C)反应自发(D)反应非自发20．把-10℃下的5g冰转变成15℃的液态水需要吸收的热量是多少？（假设比热容和温度无关）熔化焓6.00KJ·moL-1冰的比热容37.8J·moL-1·℃-1水的比热容76.0J·moL-1·℃-1(A)4.2×102J(B)2.1×103J(C)9.3×103J(D)3.8×104J21．如果C2H4的标准燃烧焓为-1411KJ·moL-1，则它的标准生成焓为多少？物质标准生成焓ΔHfΘ(KJ·moL-1)CO2(g)-394H2O(l)-286(A)1411KJ·moL-1(B)51KJ·moL-1(C)-337KJ·moL-1(D)-445KJ·moL-122．在水的三相点，下面关于它的固态、液态和气态熵值的比较哪个是正确的？(A)Sоsolid﹤Sоliquid﹤Sоgas(B)Sоsolid=Sоliquid﹤Sоgas(C)Sоgas﹤Sоsolid﹤Sоliquid(D)Sоsolid=Sоliquid=Sоgas23．“一种完美的晶态物质在绝对零度时其熵值为零”是关于下面____的叙述。4(A)盖斯定律(B)热力学第一定律(C)热力学第二定律(D)热力学第三定律24．下面哪种情况会导致某一化学反应在高温下自发，而在低温下不自发？(A)△H＞0,△S＞0(B)△H＞0,△S＜0(C)△H＜0,△S＜0(D)△H＜0,△S＞025．在某化学反应中，伴随浓度变化的虚线斜率表示什么？物质的量浓度时间(A)瞬时反应速率(B)速率常数(C)反应物的反应级数(D)活化能26．在一级反应中，改变哪些因素会同时影响反应速率和速率常数？Ⅰ温度Ⅱ浓度(A)只有Ⅰ(B)只有Ⅱ(C)Ⅰ和Ⅱ(D)Ⅰ和Ⅱ都不影响27．假设有一反应：A+2B→C。当A的浓度为原来的二倍而B的浓度保持不变时，反应速率也不变；当B的浓度为原来的二倍而A的浓度保持不变时，反应速率为原来的二倍。在此反应中A和B的反应级数分别是多少？(A)A=0，B=1(B)A=0，B=2(C)A=1，B=2(D)A=1，B=028．下面关于某一反应物在平衡公式中出现而在速率公式中不出现的叙述哪个正确？(A)它是一种抑制剂(B)它不参与反应(C)它的浓度太小，不重要(D)它在决定速率步骤之后参与反应29．加入两滴浓硫酸可以加快酯化反应的速率，加入一片金属铂可以加快H2与O2的反应。下面哪个叙述是正确？(A)铂是均相催化剂，H2SO4是非均相催化剂(B)铂是非均相催化剂，H2SO4是均相催化剂(C)铂和H2SO4都是非均相催化剂(D)铂和H2SO4都是均相催化剂30．下面哪种变化可以减慢I2(s)与H2(g)的反应速率？(A)增大H2的分压(B)用一块固态碘代替几块较小的固态碘(C)加热反应混合物(D)加入该反应的催化剂31．平衡体系CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的Kc的表达式为：5 (D) Kc=[CH3OH]2[CO][H2] Kc=[CH3OH][CO][H2]2 Kc=12[CO][H2] Kc=1[CO][H2]2 (A) (B) (C)32．关于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，它的△H﹤0。下面哪些变化可以提高SO3(g)的产率？Ⅰ升高温度Ⅱ增大容器的体积(A)只有Ⅰ(B)只有Ⅱ(C)Ⅰ和Ⅱ(D)Ⅰ和Ⅱ都不提高33．0.1M的HF、HCl、KF和KCl溶液，按pH从小到大的顺序排列正确的是：(A)HF，HCl，KF，KCl(B)HCl，HF，KF，KCl(C)HCl，HF，KCl，KF(D)HF，HCl，KCl，KF34．下面哪种混合物可形成缓冲溶液？(A)10.0mL0.10MNaOH溶液，10.0mL0.10MHF溶液(B)20.0mL0.10MNaOH溶液，15.0mL0.10MHF溶液(C)15.0mL0.10MNaOH溶液，20.0mL0.10MHF溶液(D)10.0mL0.10MNaOH溶液，5.0mL0.20MHF溶液35．AgBrO3的溶解度取决于溶液中的其他物质。相对而言，AgBrO3在水中的溶解度在0.1M______中高于在0.1M______中。(A)NH3，KBrO3(B)KBrO3,NH3(C)HNO3,NH3(D)NH3,HNO336．某0.015M的弱酸溶液的pH为3.52。这种酸的Ka值是多少？(A)2.0×10-2(B)6.2×10-6(C)9.1×10-3(D)1.4×10-937．下面化学反应除了______都是氧化还原反应(A)锡在氯气中燃烧(B)氯酸钾分解(C)中和氢氧化钠(D)镁和盐酸反应38．下面哪个是金-铑伏打电池标准电极电势的正确表达式？半反应EΘ，VRh3+(aq)+3e-→Rh(s)0.76Au+(aq)+e-→Au(s)1.69(A)1.69+0.76(B)1.69-0.76(C)3(1.69)+0.76(D)3(1.69)-0.7639．把KMnO4加入酸化的H2C2O4溶液中生成CO2和Mn2+,则此反应的还原剂是：(A)KMnO4(B)H2C2O4(C)H3O+(D)CO240．下面哪项表示1moL电子所带的电荷?6(A)1安培(B)1库伦(C)1法拉第(D)1伏特41．一个伏打电池是由两个半电池通过盐桥和外电路连接，电池反应如下：2Cr(s)+3Sn2+(aq)→3Sn(s)+2Cr3+Eо=0.603V。下面哪种变化会引起电压升高？(A)在半电池中增加固体锡的量(B)在半电池中增加固体铬的量(C)稀释阳极室溶液(D)稀释阴极室溶液42．4.00A的电流通过含有Cu2+（aq）的溶液，获得2g金属铜需要多长时间？(A)2.4×104s(B)1.5×103s(C)7.6×102s(D)3.8×102s43．下面哪种元素的基态原子恰好有4个价电子？(A)Ca(B)Cr(C)Si(D)S44．下面哪种元素的气态原子在基态时占有5d轨道？(A)Ag(Z=47)(B)Ba(Z=56)(C)Eu(Z=63)(D)Ir(Z=77)45．下面哪种气态原子在基态时有一个电子的量子数为：n=3,l=2,ml=0和ms=1/2？(A)Na(B)Mg(C)P(D)Ti46．下面关于碱土金属从Be到Ba的性质依次增加的是：Ⅰ原子半径Ⅱ电离能Ⅲ核电荷(A)只有Ⅰ和Ⅱ(B)只有Ⅰ和Ⅲ(C)只有Ⅱ和Ⅲ(D)Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ47．下面离子按由大到小顺序排列的是：(A)S2-,Br-,K+,Ca2+(B)Br-,S2-,K+,Ca2+(C)K+,Ca2+,S2-,Br-(D)Ca2+,K+,S2-,Br-48．铹元素的首次合成是通过下面反应：Cf98252+B511Lr103258+。下面哪些产物能使此化学方程式平衡？(A)24n+01(B)5-10e(C)510e(D)501n49．在化合物Ca(ReO