大学化学竞赛试题及答案

大学化学竞赛试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.下列物质中，不属于共价化合物的是（）A.H₂OB.CO₂C.NaClD.CH₄【答案】C【解析】NaCl是离子化合物，其他均为共价化合物

2.下列分子中，中心原子采用sp³杂化方式的是（）A.BF₃B.CH₄C.BeCl₂D.CO₂【答案】B【解析】CH₄中碳原子为sp³杂化，其他分子中心原子均采用sp²或sp杂化

3.下列反应中，属于熵增加的是（）A.H₂g+Cl₂g→2HClgB.2H₂Ol→2H₂g+O₂gC.CaCO₃s→CaOs+CO₂gD.2SO₂g+O₂g→2SO₃g【答案】B【解析】气体分子数增加导致熵增加

4.下列说法正确的是（）A.热化学方程式中，ΔH表示反应物和生成物的热量差B.中和热是生成1摩尔水时的反应热C.燃烧热是1摩尔物质完全燃烧时的反应热D.熵增大的反应一定能自发进行【答案】C【解析】燃烧热定义正确

5.下列物质中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（）A.AlB.SiC.CO₂D.NH₃【答案】A【解析】铝是两性金属，能与酸碱反应

6.下列分子中，键角最大的是（）A.H₂OB.NH₃C.CH₄D.BF₃【答案】C【解析】CH₄为正四面体结构，键角为109°28′

7.下列说法正确的是（）A.氧化还原反应中，氧化剂得电子，还原剂失电子B.电解质溶液中，离子浓度越大，导电性越差C.离子晶体中，离子半径越小，晶格能越大D.共价晶体的熔点一定高于离子晶体的熔点【答案】C【解析】离子半径越小，库仑力越强，晶格能越大

8.下列物质中，属于弱电解质的是（）A.HClB.NaOHC.H₂SO₄D.CH₃COOH【答案】D【解析】醋酸为弱酸，部分电离

9.下列说法正确的是（）A.pH=3的溶液中，氢离子浓度为

0.001mol/LB.碱性溶液中，氢氧根离子浓度一定大于氢离子浓度C.中和反应中，强酸与强碱生成的盐一定呈中性D.水的电离平衡常数Kw随温度升高而增大【答案】D【解析】Kw随温度升高而增大

10.下列说法正确的是（）A.分子晶体的熔点一定低于离子晶体的熔点B.金属键的本质是自由电子与金属阳离子之间的相互作用C.离子晶体的熔点一定高于共价晶体的熔点D.分子晶体的沸点一定低于离子晶体的沸点【答案】B【解析】金属键本质正确

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列说法正确的有（）A.热力学第一定律表述为能量守恒B.热力学第二定律表述为熵增原理C.热力学第三定律表述为绝对零度无法达到D.热力学零定律表述为温度相等的系统可互相平衡【答案】A、B、C、D【解析】均为热力学基本定律

2.下列物质中，属于同分异构体的是（）A.CH₃CH₂CH₂OH和CH₃OCH₂CH₃B.C₃H₈和C₄H₁₀C.CH₃COOH和HCOOHD.CH₃CH₂Br和CH₂BrCH₂CH₃【答案】A、D【解析】A和D分子式相同但结构不同

3.下列说法正确的有（）A.电解质在水溶液中一定能导电B.离子晶体中，离子半径比键长小C.共价晶体中，原子半径比键长大D.分子晶体中，分子间作用力比化学键弱【答案】B、C、D【解析】离子半径小于键长，共价晶体中原子半径大于键长，分子间作用力比化学键弱

4.下列说法正确的有（）A.弱酸的电离常数越小，酸性越强B.弱碱的电离常数越大，碱性越强C.水的电离平衡常数随温度升高而增大D.强酸强碱盐的水解程度一定为零【答案】B、C【解析】弱碱电离常数越大碱性越强，Kw随温度升高而增大

5.下列说法正确的有（）A.金属键的本质是自由电子与金属阳离子之间的相互作用B.离子晶体的熔点一定高于共价晶体的熔点C.分子晶体的沸点一定低于离子晶体的沸点D.金属晶体的密度一定大于分子晶体的密度【答案】A【解析】金属键本质正确，其他选项不一定正确

三、填空题（每题4分，共16分）

1.某气态氢化物的分子式为HₓAy，其摩尔质量为Mg/mol，则其密度为______g/L（标准状况下）【答案】M/

22.4【解析】密度=摩尔质量/摩尔体积

2.将

0.1mol/L的盐酸与

0.1mol/L的氨水等体积混合，所得溶液的pH值为______（已知KaNH₄⁺=

5.6×10⁻¹⁰）【答案】

9.25【解析】计算氨水与盐酸反应后的pH值

3.某反应的活化能为Ea₁，反应速率常数k₁=10⁻³s⁻¹，若升高温度20℃，速率常数变为k₂=10⁻²s⁻¹，则该反应的活化能Ea₂为______kJ/mol（指前因子A不变）【答案】

184.1【解析】使用Arrhenius方程计算

4.在pH=5的溶液中，CH₃COO⁻的浓度为______mol/L（已知KaCH₃COOH=

1.8×10⁻⁵）【答案】

1.8×10⁻⁵【解析】计算共轭碱的浓度

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.在恒容条件下，气体反应2Ag→Bg+CgΔH0，升高温度平衡常数增大（）【答案】（×）【解析】放热反应升温平衡常数减小

3.强电解质在水溶液中一定能完全电离（）【答案】（√）【解析】强电解质定义

4.熵增大的反应一定能自发进行（）【答案】（×）【解析】需同时考虑吉布斯自由能

5.热化学方程式中，ΔH的单位一定是kJ/mol（）【答案】（√）【解析】标准单位

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述热力学第一定律和第二定律的内容【答案】热力学第一定律能量守恒定律，即能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体热力学第二定律熵增原理，即孤立系统的总熵永不减少，自发过程总是朝着熵增加的方向进行

2.简述共价键的形成原理和类型【答案】共价键形成原理原子通过共享电子对达到稳定电子结构类型-极性共价键成键原子电负性差异较大，电子云偏向电负性大的原子-非极性共价键成键原子电负性差异很小，电子云均匀分布

3.简述影响化学反应速率的因素【答案】-浓度反应物浓度越大，速率越快-温度温度越高，速率越快-催化剂催化剂改变反应路径，降低活化能-表面积固体表面积越大，速率越快-压强对气体反应，压强越大，速率越快

六、分析题（每题12分，共24分）

1.分析下列反应的能量变化2H₂g+O₂g→2H₂OlΔH=-

571.6kJ/mol计算生成1摩尔H₂Ol的反应热【答案】生成2摩尔H₂Ol放热

571.6kJ，则生成1摩尔H₂Ol放热

571.6/2=

285.8kJ【解析】根据反应热定义计算

2.分析下列反应的熵变2SO₂g+O₂g→2SO₃g反应前后气体分子数由3变为2，熵如何变化？【答案】反应前后气体分子数减少，熵减小【解析】气体分子数减少导致系统混乱度降低

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.计算

0.1mol/L的盐酸与

0.1mol/L的氨水等体积混合后的pH值（已知KaNH₄⁺=

5.6×10⁻¹⁰）【答案】混合后浓度

0.05mol/LHCl，

0.05mol/LNH₃反应HCl+NH₃→NH₄⁺+Cl⁻NH₄⁺水解NH₄⁺+H₂O⇌NH₃+H₃O⁺计算[H₃O⁺]KaNH₄⁺=[H₃O⁺][NH₃]/[NH₄⁺][H₃O⁺]=KaNH₄⁺[NH₄⁺]/[NH₃]=

5.6×10⁻¹¹pH=-log[H₃O⁺]=

10.

252.计算在pH=5的溶液中，CH₃COO⁻的浓度（已知KaCH₃COOH=

1.8×10⁻⁵）【答案】pH=5，[H₃O⁺]=10⁻⁵mol/LCH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO⁻Ka=[H⁺][CH₃COO⁻]/[CH₃COOH][CH₃COO⁻]=Ka[CH₃COOH]/[H⁺]假设[CH₃COOH]≈

0.1mol/L（初始浓度）[CH₃COO⁻]=

1.8×10⁻⁶

0.1/10⁻⁵=

0.18mol/L

八、标准答案

一、单选题

1.C

2.B

3.B

4.C

5.A

6.C

7.C

8.D

9.D

10.B

二、多选题

1.A、B、C、D

2.A、D

3.B、C、D

4.B、C

5.A

三、填空题

1.M/

22.

42.

9.

253.

184.

14.

1.8×10⁻⁵

四、判断题

1.×

2.×

3.√

4.×

5.√

五、简答题

1.略

2.略

3.略

六、分析题

1.略

2.略

七、综合应用题

1.略

2.略。