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2012北约化学真题答案与解析


2012 北约化学真题答案与解析
一. 1. FFC 剑桥工艺也是也是一种固体 TiO2 直接还原的方法。 工艺的具体过程是在钛钳中, 2 TiO 被制作成熔盐电解槽的阴极,石墨作阳极,熔融的 CaCl2 作电解液,通上适量的电,氧作为 氧离子离开了氧化物,扩散到阳极处,与 C 结合生成 CO2,在那里放出,钛金属被留下来。 整个工艺过程中不存在液态钛或离子态钛,这是与

传统电解工艺的主要区别。另外,尽管 TiO2 是绝缘的,但仍可作为有效的阴极。原因是很少量的氧一放出,材料就变成了导电,允 许进行电化学加工。整个过程是将绝缘的氧化物用作电化学电池的阴极,O2 被抽出留下纯 Ti。氧离子化并溶解在熔盐中,然后在阳极上放电,纯金属钛则沉积在阴极上。与传统工艺 相比该工艺简洁而且迅速,可降低生产成本,该法也可以应用在其他金属氧化物的电解。 答案:A 2. 本题是对在标准状态下判断反应自发性与热力学函数焓变、熵变的关系。 N2H4 的分解反应为:7N2H4=8NH3+3N2+2H2 。 一般而言,分解反应都为熵增的反应。在外太空,温度相对较低,放热反应是低温有利 的反应。所以该反应应该是在任意温度下均可自发的反应。即为放热、熵增的反应。加入催 化剂仅仅是为了加快其反应速度。催化剂并不能使不自发的反应变为自发!由此可以判断, 正确选项为 C。 选择题

3. 由给出的反应式,可写出其平衡常数的表达式。K=
[ C ][ D ] [ A ][ B ]

,已知起始态时,A、B 浓

度基本相等,所以转化的量 A、B 按照方程式的计量关系可知,也是基本相等的,所以生成 的 C、D 的浓度也是基本相等的。 设初始 A、B 的浓度为 a,转化的浓度为 x,则到平衡时,A、B 的浓度为 a-x,C、D 的 浓度为 x。代入上述基本公式可知,K=
x
2 2

[a ? x]

;当 a=x 时,平衡时 c(A)=c(C) ,即 K=1,

如图(2) ;当 a>2x 时,K<1,如图(1) ;当 a<2x 时,K>1,如图(3) 。所以上述三种情况都 有可能发生。 答案:D

4. 本题是对溶液离子的基本性质进行考查。 在利用外加试剂进行鉴别时, 通过溶液中有无 沉淀或气体产生,溶液的颜色有无变化来进行定性鉴别。 A 选项,无法区分 Na2SO4 和 KNO3,它们都没现象,NH4Cl 和(NH4)2SO4,它们均可放

出气体。 B 选项,BaCl2 是用来鉴别硫酸根,被鉴别物种有两种物质都含有硫酸根,无法区分。 C 选项,利用 Ba2+来鉴别硫酸根离子,利用 Ba(OH)2 的碱性来区分有无铵根。在上述 四种被鉴别物种,仅仅有沉淀的是 Na2SO4,有沉淀有气体逸出的是(NH4)2SO4,仅仅有气 体逸出的是 NH4Cl,无任何现象的是 KNO3。 D 选项,无法区分中性的 Na2SO4 和 KNO3,也无法区分弱酸性的两种铵盐。

5. 本题考查化学反应中的热力学问题。答案为 C。 根据题意,上述反应的热效应△H<0,是放热反应,放热反应一般都是自发进行的。事 实上,Cl2 的氧化性很强,在通常情况下几乎和所有的金属(除 Sb 外)发生反应。又由于反 应物 Cl2 为气态,其余物质均为固态,因此又是熵减反应。上述反应自发,与温度的高低无 关。 6. 本题是利用反应的焓变对反应的自发性判断进行考查。 利用已知的反应热以及反应前后 的物质的熵值的变化来进行判断。一般而言,放热反应均可自发进行,只是具体的温度还要 根据熵的变化来进一步判断。 判断反应能否自发的公式是吉布斯自由能公式。在标准状态下的判断依据是:△rG ? = m △rH ? -T△rS ? ,如果△rG ? <0,说明该反应在标准状态下可以自发进行。 (注:标准状态仅 m m m 仅规定体系的压力为一个大气压,没有温度的规定。这与高中常用的标准状况不同。 ) 从已知的反应可知,该反应时熵减反应。产物是固体,反应物中有气体,一般而言,气 体的熵值较固体的大。熵减的反应,低温有利。同时该反应时放热反应,低温下对放热反应 自发有利。 A 选项,符合上述分析,低温有利,高温不利。 B 选项,与上述分析相反。 C 选项,只有熵增、放热的反应,通过代入公式可知,在任何温度下都可以自发进行。 (在这里用的温度是开氏温度,最小为 0 K,没有负值) D 选项,吸热、熵减的反应才是在任何温度下都不自发。利用上述公式计算可知,在任 何温度时,标准吉布斯自由能变的值永为正值,不会自发。 答案:A

二. 9.

简答题

本题属于氧化还原滴定, 通过弄清楚反应的本质就可以推出反应物是哪一个。 涉及的反 + 应 式 为 : 2MnO4 +5C2O42 +16H+=2Mn +10CO2 ↑ +8H2O , 从 方 程 式 中 可 以 得 知 : MnO4- : -3 C2O4 -=2:5;由题目得出的条件,高锰酸钾消耗的物质的量为:0.0170×14.2×10 =0.2414 -3 -3 -3 ×10 mol, 由计量关系可得, 草酸根的物质的量应为: 0.2414×10 ×5÷2=0.6035×10 mol。 -3 草酸盐的质量为 0.081g,如果是草酸的话,则其相应的物质的量为:0.6429×10 mol; -3 草酸钠相应的物质的量为: 0.6045×10 mol。 考虑到利用指示剂法判断终点有一定的终点误 差,所以该种纯的试剂为草酸钠。
2 2

10. (1) 可利用简易的启普发生器制备 CO2 气体,后接浓硫 酸作为干燥剂,导出的气体就是干燥的 CO2. (2) 利用物质的标准生成焓计算反应热的方法是把产物 的生成焓乘以相应的化学计量系数减去反应物的生 成焓乘以相应的化学计量系数,所得之差即为该反 应的反应热。 Mg 带能在干燥的 CO2 中继续燃烧,发生反应:
? 2Mg+CO2 ? ? ? 2MgO+C。镁带在干燥的 CO2 中继续燃烧的反应热为:2×(-602)
点燃

-(-394)=-810KJ,该反应是放热反应。 而把燃着的 P 放入干燥的 CO2 中,可能发生的反应如:4P+5CO2=2P2O5+5C。该反应 的反应热为:2×(-1506)-5×(-394)=-1042KJ,也是一个放热反应。所以可以 预见 P 可以继续燃烧,同时放出大量的白色烟雾。

11. ②

a. b.加热时,氨基酸分子之间可以脱去一份子水,形成的酰胺键(—CO—NH2—)叫肽键。 氨基酸通过肽键连接起来的化合物叫做肽。 两个氨基酸形成的肽叫二肽, 三个氨基酸形成的 肽叫三肽,多个氨基酸形成的肽叫多肽。

c.γ -氨基酸的脱水方式和γ -羟基酸的脱水方式相同,羟基酸成γ -内酯,氨基酸则成γ -内酰 胺。

③已知是 1:2 的关系,可以得如下结构:

该配合物也成为内络盐。两个氧原子起到中和 Cu2+电性的作用。从而使整个配合物 不显电性。


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