2025年高中化学竞赛全真模拟卷九

2025年高中化学竞赛全真模拟卷九注意事项考试时间3小时，满分100分。请使用黑色签字笔在答题卡指定区域作答，不得超出答题框。解释题答案字数不得超过20字，超字部分无效。一、化学基本原理（共30分）1.热力学与动力学（10分）（1）298K时，反应(\text{N}_2\text{O}_4(\text{g})\rightleftharpoons2\text{NO}_2(\text{g}))的平衡常数(K_p=0.15,\text{kPa})。若将1.0mol(\text{N}_2\text{O}_4)充入2.0L密闭容器，计算平衡时体系总压（忽略温度变化，(R=8.314,\text{J·mol}^{-1}\text{·K}^{-1})）。（2）某一级反应的半衰期为30min，计算反应进行到45min时的转化率。（3）用活化能理论解释：升高温度对放热反应和吸热反应的速率影响是否相同？2.溶液平衡（12分）（1）25℃时，(\text{H}3\text{PO}4)的电离常数(K{a1}=7.5\times10^{-3})，(K{a2}=6.2\times10^{-8})，(K_{a3}=2.2\times10^{-13})。计算0.10mol/L(\text{NaH}_2\text{PO}_4)溶液的pH值（忽略二级水解）。（2）向0.010mol/L(\text{CuSO}4)溶液中滴加氨水至过量，先后出现蓝色沉淀和深蓝色溶液。写出两步反应的离子方程式，并比较(K{sp}[\text{Cu(OH)}_2])与(K_f[\text{Cu(NH}_3\text{)}_4]^{2+})的相对大小。（3）用0.1000mol/L(\text{NaOH})滴定20.00mL0.1000mol/L(\text{HCl})，若滴定终点pH较化学计量点偏高0.5个单位，计算终点误差（(K_w=1.0\times10^{-14})）。3.结构化学（8分）（1）写出(\text{O}_2^+)的分子轨道排布式，计算键级并判断磁性。（2）(\text{NaCl})晶体的晶胞参数(a=564,\text{pm})，计算其密度（(N_A=6.02\times10^{23},\text{mol}^{-1})）。二、基础有机化学（共35分）1.有机合成与反应机理（15分）（1）以乙炔为唯一碳源合成(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{COOH})，写出关键步骤及反应条件。（2）解释下列反应的区域选择性：(\text{CH}_3\text{CH}=\text{CH}_2+\text{HBr}\xrightarrow{\text{过氧化物}}\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{Br})（3）判断下列化合物的手性：a.(\text{CH}_3\text{CH(OH)COOH})b.内消旋酒石酸2.化合物推断（12分）某芳香族化合物A（(\text{C}_8\text{H}_10\text{O})）不与金属钠反应，但能与浓氢碘酸共热生成B和C。B能与硝酸银溶液反应生成黄色沉淀，C经氧化后得到D（(\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_2)），D能与碳酸氢钠反应放出气体。（1）写出A、B、C、D的结构简式。（2）写出A生成B和C的反应类型。3.有机实验（8分）（1）用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯时，为何加入浓硫酸？（2）重结晶提纯苯甲酸时，如何选择溶剂？三、无机元素与晶体结构（共35分）1.元素化学（15分）（1）向酸性(\text{KMnO}_4)溶液中滴加(\text{H}_2\text{O}_2)，溶液紫色褪去并产生气体。写出离子方程式。（2）比较(\text{O})和(\text{S})的电负性、第一电离能大小，并解释原因。（3）写出(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-})在酸性条件下氧化(\text{Fe}^{2+})的离子方程式，并计算该反应的平衡常数（已知(E^\circ(\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}/\text{Cr}^{3+})=1.33,\text{V})，(E^\circ(\text{Fe}^{3+}/\text{Fe}^{2+})=0.77,\text{V})，(F=96500,\text{C·mol}^{-1})，(R=8.314,\text{J·mol}^{-1}\text{·K}^{-1})，(T=298,\text{K})）。2.配合物化学（12分）（1）写出([\text{Co(NH}_3\text{)}_6]^{3+})的杂化类型及空间构型，解释其稳定性高于([\text{Co(NH}_3\text{)}_6]^{2+})的原因。（2）用晶体场理论解释([\text{Fe(CN)}_6]^{4-})和([\text{Fe(H}_2\text{O)}_6]^{2+})的颜色差异。3.晶体结构（8分）（1）金刚石和石墨均由碳元素组成，但物理性质差异显著，解释原因。（2）(\text{CaF}_2)晶胞中，(\text{Ca}^{2+})和(\text{F}^-)的配位数分别是多少？参考答案及评分标准（此处省略，实际模拟卷需附详细解析）说明本卷严格依据2