2025年第39届全国中学生化学奥林匹克(决赛)理论考试试题

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2025-10-25
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 竞赛
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PDF
文件大小 4.16 MB
发布时间 2025-10-25
更新时间 2025-10-27
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2025-10-25
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来源 学科网

内容正文:

第39届中国化学奥林匹克(快赛) 试题、参考答案、说明和评分细则 征求意见版 (2025年10月25日9:00-~13:00) 阅卷的统一要求: 1.计算过程,列出公式后,先代入数值,然后给出答案;代入数值时,可以不写单位,最后在答案后给出单位,常 数,如R、N、π等可以用符号代替: 2.写方程式时,产物错误的不得分;产物正确的要求配平,不配平的不得分: 3.有机题要求首先骨架准确,接着健的链接方式即结构准确,然后是立体化学: 4.计算/推导的一般评分原则: (1)如果评分标准中没有设置代入分,且学生计算时未代入数值,如答案正确,本小问扣1分,因没有代入数值每小 问最多扣1分;如果答案错误不再重复扣分。 (②)如有跳步,正确则得至该步的所有分,错误则扣掉至该步的分数; (③)过程不正确或没有过程,即使答案正确也不得分。 第1题闪烁体的结构和性能(14分) 化合物A是一种重要的闪烁体材料,可以高效地将高能辐射转化为可见光,在医学诊疗、深空探测 等领域具有广泛应用。 1.1将X的氧化物和Y的氧化物混合后,在高温下采用提拉生长法得到A。A晶体属立方晶系(a=1.0509 m,晶体密度为7.13gcm):其中,X被6个Y04四面体包围,每个Y04提供一个氧原子,X处于畸 变的氧八面体中心,每个X06八面体和另外3个XO6八面体共棱连接。通过计算,推断X和Y分别是 什么元素,并写出A的分子式。 答案: 由“X被6个Y04四面体包围,每个Y04提供一个氧原子,X处于畸变的氧八面体中心”可知,1个X原 子通过氧原子连接6个Y原子,Y和氧原子的比例为1:4:由“每个X06八面体和另外3个X06八面体 共棱连接"可知,1个氧原子连接2个X原子,所以1个Y原子通过氧原子连接4×2=8个X原子。 因此, X和Y的比值为8:6=4:3, (1分) Y和0的比值为14 (1分) 化合物A的分子式为X4Y3012。 设每个晶胞中含有m个X4Y3012,结合A晶体信息可得: mM(A=7.13品×(1.0509mm3×NA =4983g/mol (1分) 当m=1、2、3时,没有符合结果的X和Y: 当m=4时,M(4)=1245.8, 尝试可得 X为Bi (2分) Y为Ge (2分)共7分 化合物A的分子式为Bi4GeO12 第1页,共25页 12X在室温下和盐酸不反应,但加入双氧水后可以生成B。X和硝酸反应生成C,C在pH>1时发生 水解生成白色不溶物D。X最高氧化态的含氧酸盐在酸性条件下是强氧化剂,C和偏钒酸铵反应生成无 毒的黄色颜料E。写出化合物B、C、D、E的化学式。 答案: 1.2B:BiC3:C:BiNO33:D:BiONO3:E:BiVO3:(每个1分,共4分) 13Y的氯化物在乙醚中与过量镁粉和PhMgBr反应,得到具有三次对称轴的化合物F:F可以与2分子 三氯乙酸或2分子三氟甲磺酸反应生成G或H。研究表明,F、G和H中都含有一个YY键。画出F、 G、H的结构。 答案: H (每个1分,共3分) 第2题C0的配合物(27分) C0配合物因其氧化数、配体和结构的不同而呈现出丰富的磁性和催化特性。 2.1直线形过渡金属配合物在分子磁体的研究中备受关注,其能量状态几乎不受Jahn-Teller畸变的影响。 2018年,科学家报道了一例二配位的单分子磁体Co(ID配合物Co(C(SiMe2ONaph))2,其中HONaph为 c萘酚,C-C0-C位于同一条直线上。理论计算表明,该配合物中C0的d轨道裂分为三组能级,从低到 高电子的分布几率为42.8%、41.2%和16.0%。 2.11假定C-C0-C键沿z轴方向,依据晶体场理论画出C0中心价层d轨道能级分裂图,标出轨道符 号,然后将电子填充在轨道中,用·“”和“”和表示电子不同的自旋状态。 答案: + d 轨道能级分裂图:1分,错一处得0分 轨道符号:1分,错一处得0分: t十4 电子填充:1分,错一处得0分(共3分)。 ↓十r, 2.1.2解释该配合物金属中心d电子采用上述电子排布的原因。 答案:dx2-y2和dy轨道在同一平面,填充4个电子,排斥力太大。(2分) 2.2含有端基或桥联氮配体的金属配合物可用于催化合成氨。2020年和2023年,科学家分别将含卤素配 体的Co配合物与NaN3在THF中反应,合成了两个N桥联的双核Co配合物A和B,其结构如下图所 示。A中C0-N-Co键角为85°;B中Co-N-Co呈直线,胍基配体的两个N和桥联N呈近似的平面三角 构型,N3基团近似与平面垂直。 第2页,共25页 Ad代表金刚烷基 n.C,Meg配体可以简写为Cp 肌基配体可简化为 2.2.1请确定A和B中C0的氧化数。 答案:A:+3,B:+3 每个1分,有错就不得分,共2分 2.2.2研究表明A可以用于合成氨,A与氢气等当量反应生成配合物C。画出C的结构式,并标明其 中Co的氧化数。 答案: 3分) 2.2.3C无法进一步与氢气反应生成NH,但在室温下可与LutHC1(2,6-二甲基吡啶盐酸盐)在THF溶液 中反应生成NH和配合物D,D可以与NN3等当量反应重新得到A。画出D的结构式,并标明其中Co 氧化数。 答案: (3分) Cp* Cp 2.2.4B无法直接与H2反应,其反应惰性与C0-N-C0的成键特性有关,实验和理论计算表明,C0-N-C0 中同时包含o键和π键。若以C0-N-Co为x轴,C0-N键方向为z轴,写出参与形成o键和π键的C0的d 轨道和N的轨道名称。 答案: o键:两个Co的3dx2-y2(1分),N的2s和2px(1分) (共2分) 或o1:Co的3dx2-y2,N的2s(1分),o2:Co的3dx2-y2,N的2px(1分) π键1:两个Co的3dg(1分),N的2py(1分) (共2分) π键2:两个C0的3d:(1分),N的2p:(1分) (共2分) 共6分 2.2.5研究发现溶剂可以激活B中桥联N的活性,在吡啶存在下B可以与氢气等当量反应得到配合物 E,E中两个C0化学环境相同,均为四面体配位,其中只含有两种等价的配位N原子。画出E的结构 式,需标明其中C0的价态,并写出该反应中除E和溶剂外的其他小分子产物。 答案: (3分) NaN3,N2 (1分) 共4分 第3页,共25页 22.6在研究溶剂激活桥联N的活性时,发现在吡啶存在下B还可以与其他氢给体反应。例如,B与 0.5当量的1,4环己二烯反应,得到配合物F,其中两个C0的配位原子均为N,分别呈四面体和近似 的四方锥配位结构。F可以在紫外光照下与H2反应得到E,并释放1当量的N2和1当量的吡啶。画 出F的结构,并写出由B转化为F的反应中除F和溶剂外的其他小分子产物。 答案: 3分) 苯,NaN (1分) 共4分: 第3题晶体交错生长(28分) 交错生长/互生结构(Intergrowth)是指两种或多种晶体结构在同一单晶中交替、嵌套式排列的现象。 3.1化合物A可通过PbBr2和4-氨甲基四氢吡喃(AMTP)在HBr溶液中结晶获得。其晶体结构如图a所 示(晶体中有机分子未显示),可看作层状PbB2结构I层)与层状钙钛矿结构I层)交替排列形成的互 生相。在I层中,PbBr6八面体以共棱方式连接,可视作PbB沿(O01)晶面切割所得;在Ⅱ层中,PbBr6 八面体以共顶点方式连接,可视作立方钙钛矿型(CHNH)PbB3沿(O01)晶面切割所得。在上述三维到 层状结构的衍生过程涉及部分Pb-Br键断裂,Pb-Br多面体的尺寸和取向也会发生畸变。I和Ⅱ层通过质 子化的AMTP(AMTPH)连接,层状结构与对应的三维晶体结构有很强的相似性,同一层内Pb的配位原 子的种类和相应的数量都相同。 已知晶体学参数:PbBr2为正交晶系,空间群Pnma,a=4.754A,b=8.237A,c=10.158A,晶体 结构见图b;沿(O01)晶面切割开可得图a中I层的关联结构,如图c所示,该结构通过畸变衍生出图a 中I层的结构;(CH3NH)PbBr3为立方钙钛矿结构,a=5.955A,其中PbBr6八面体以共顶点方式连接形 成三维网络,CHNH+填充在八个PbBr6八面体组成的笼中。 a 1我舒 AMTPH 层 AMTPH' PbBr的品体结构 c AMTPH AMTP A的晶体结构 PbBr,中与I层关联的层结构 3.11写出PbBn2晶体结构中Pb和Br原子的配位数;若存在多种配位数,需给出不同配位数原子之间的 比例。 答案:Pb:均为7 (1分) Br:3和4 (2分),两个数值各1分 各占50%,或1:1 (1分),共4分 第4页,共25页 3.1.2说明AMTPH与I层、Ⅱ层的连接方式,需指明参与相互作用的原子或基团,和相互作用的类型。 答案: NH:端:与I层的P%-Br多面体通过离子键作用 (1分) O端:与Ⅱ层的P%通过配位键(或共价键)作用 (1分) 共2分 3.1.3交错生长互生的晶体结构之间需具有较高的晶格匹配关系。化合物A中,AMTPH的两个端基在I 层和Ⅱ层内占据的平均面积之比(层I层)c越接近于1,则晶格匹配程度越高,请利用PbB2和 (CHNH)PbBr的晶胞参数估算c的值。提示:估算时可以忽略结构衍生过程中Pb-Br多面体的畸变。 答案: I层结构中Pb分上下两层,每个Pb对应PbB2晶胞中(O01)面的面积, 故1层中每个P%所占面积S=ab(PbB)=4.754×8.237=39.16A2 (1分) II层Pb为近平面结构,每个Pb对应(CHNH)PbBr3晶胞中(O01)面的面积, 故IⅡ层中每个Pb所占面积Sn=a2(CHNH)PbBr)=5.955×5.955=35.46A2(1分) 由成键特征,每个P%b均与AMTPH中的O成配位键:AMTPH中的NH填入4个八面体的中心,形成 类似于立方钙钛矿的(CHNH)PbBr3晶胞。 因此每个AMTPH对应I层中的1个b,S和Sm很接近,说明Ⅱ层中每个四边形中心都有NH;,即每 个AMTPH对应II层中的1个Pb(仅计1侧)。 (1分) 因此a=S/S1=39.16/35.46=1.1 (1分) 共4分 3.1.4推断A的化学式,用各层组分及其最简整数比的形式表示。 由3.1.3晶格匹配计算结果,1层中上下两个面的共2个b与Ⅱ层中1个Pb匹配, 因此PbBr2与[PbBr4]2-比例为2:1 (1分) 由电荷平衡关系,组成为(PbBr2)2(AMTPH)2PbBr4) (2分) 共3分 或 由成键关系,I层中每个Pb与1个AMTPH中的O配位, 因此PbBr2与AMTPH之比为I:I (1分) 由电荷平衡关系,得组成为(PbBr)2(AMTPH2(PbBr) (2分) 3.2将氨基乙疏醇(HS-C2H4-NH2)的盐酸盐、Pb(OAc)23H20和PbC2溶于6molL的NaCI水溶液,结晶 可获得化合物B,其晶体结构具有与化合物A(将其中所有的Br替换成CI)非常类似的交错生长结构:Ⅱ 层的结构与化合物A中Ⅱ层结构相同;但在1层中一半的C1原子被S原子取代,请推断化合物B的 化学式。 答案: 参照化合物A的组成, I层中一半C1原子被S原子取代,组成为(PbCIS)2 (1分) IⅡ层组成为PbC12: 氨基乙硫醇的存在形式是-S(CH)2NH (1分) 由电荷平衡关系,B的组成为(PbCI)z(S-C2HNH3)2(PbCl4)/(S-C2Ht-NH)2PbCl6(1分)共3分 3.3在氮气保护下,于150℃将bC2和氨基乙硫醇的N,N-二甲基甲酰胺溶液混合结晶,可得到化合物 C,其中Pb均具有八面体配位结构,单晶结构中无法区分C1和S的位置,表明C1和S的占位是随机 的。元素组成为C:6.76%,:1.99%,N:3.94%。如果降低反应温度会形成化合物B。 第5页,共25页 3.3.1请推断化合物C的化学式。 答案: 因为氨基乙硫醇为中性分子,假设形成的分子式为PbCl2(CHNS)w, (1分) 根据C元素的比例: 2×12.01y 278.12+77.15y =0.0676 解得y=1 (1分) C组分为PbCl2(C2H7NS) (1分)共3分 3.3.2请推断C为以下哪一种常见的立方晶系结构:NaCl、CsCl、CaFz、立方ZnS、立方钙钛矿、ReO (即A位原子缺失的立方钙钛矿),并写出氨基乙硫醇的N和S原子在晶体中的位置。位置描述示例:X 原子取代了NaCl品体中Na的位置。 答案: 立方钙钛矿ABX3 (1分) 存在形式是-S(CH2)2NH3 S与b配位,位于X位 (1分) -NH位于A位 (1分),共3分 3.33请写出化合物C中P%可能的配位结构,若存在立体异构需明确示出,无需考虑对映异构。 答案: PbS6、PbCISs、PbCS4(cis/rans、PbCl3S3(fac/mer) PbCl2S4(cis/trans)、PbClsS、PbCl6 (4分) 3.3.4拉曼光谱显示C中存在两种C-S键伸缩振动模式,请解释其起源。 答案: 氨基乙硫醇存在邻位交叉和反式两种构象 (2分) NH NH" gauche 第4题电化学C02还原(28分) 利用电化学方法将C02还原转化为高附加值化学品是重要的碳中和技术。在固态氧化物电解池或水 溶液电解池中均可以实现CO2的电化学还原。 4.1固态氧化物电解池以具有较高O迁移率的固体氧化物为电解质,在高温下进行电解,可以将C02还 原成C0(反应1): C02(g)→C0(g)+1/202(g)(反应1) 4.1.1已知298K下△rGm9(C02)=-394.4kJmo,△rGme(C0)=-137.2kJmo,求反应1在298K、 标准状态下的理论分解电压。 答案: 电解反应C02(g)→C0(g)+1/2O2(g) △.Gm9=△rGme(C0)-△rGme(C02) =-137.2-(-394.4)=+257.2(kmol) (1分) 每mol反应转移2mol电子,因此标准电池电动势为 第6页,共25页 Ee=-4-c显 (1分) 2F =、257200 =-1.333(V 2×96485 所以电解时应维持的分解电压为-E6=1.333V。 (1分)共3分 分解电压要求修约为4位有效数字。 4.12实验测得1298K时反应1在标准状态下的理论分解电压为0.92V。假设反应焓变和熵变不随温度 变化,求反应1在1000K可逆进行时的反应热。 答案: 分解电压是可逆电池电动势的相反数。 1298K时上述反应的△Gme(1298K)=-2FEe=2×96485×0.92=177.532kJmo (1分) 因为△Gme=△Hme-T△Sm,而焓变与嫡变为定值,所以 A,59=4-682989-46812989=25720-177532=+79.67Jm0l-1K-1 (1分) 1298-298 1298-298 Qrev=TArS (1分) =1000×79.67=7.967×104Jmol-1 (1分)共4分 4.13电解过程的理论分解电压与温度有关,其温度系数定义为单位温度变化造成的理论分解电压变化。 如果电解过程在初始环境为p(C02)=p°,pC0)=0.010p°,p(O2)=0.21p下可逆进行,各气体可视为 理想气体,计算开始电解时理论分解电压的温度系数。 答案: 对反应C02(g)·C0(g)+1202(g) 由Nernst方程,可逆电池电动势 E-80-In Jp(02)/pep(co)/pe p(CO2)/pe (1分) 后一项中的分压不随温度变化,所以可逆电池电动势的温度系数为 (no2mpco)=4s8-是lnpo2ppco p(C02) 2F 2F p(c02) (1分) 0s-tsh(0)=649×104yK-1 79.67 分解电压为可逆电池电动势的相反数,其温度系数为-6.449×10-4VK-1。(1分)共3分 4.1.4若电解在封闭体系下进行,电解过程中理论分解电压的温度系数的绝对值将如何变化? A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小 E.先减小后增大 答案: E(1分) 封闭体系,随反应进行,产物压强增加,反应物压强减少,所以温度系数随时间逐渐增加,从负值变为 正值,绝对值先变小后变大。 4.2在水溶液中,以特定金属做阴极可实现C02的选择性电化学还原,产物与电极材料、溶液成分和电 解电压等因素都有关。甲酸和C0是最常见的C02还原产物,其中甲酸附加值较高,将C02高选择性还 原成甲酸或甲酸盐是重要的研究课题。 第7页,共25页 4.2.1已知在298K的条件下的下列数据: COz(g)+2H*(aq)+2e CO(g)+H2O(I) p19=-0.105V CO2(g)+H"(aq)+2e-HCOO(aq) p29=-0.223V 电解产物与pH相关,右侧为C02及其电化学还原产物的电势-pH图,其中含碳物种均为标态,请写出 图中A、B、C区域对应的物种。 答案: A:CO: B:HCOO/HCOOH:C:CO2。 每个1分,共3分 4.2.2只考虑上述两个电极反应, 若希望得到甲酸或甲酸盐而非CO,应如何控制溶液的pH值? 答案: m=9- RT p(Co)(ce)2 RT p(CO) RT (ce)2 In p(CO2)(c(H+)2) p(C02) 2F (cH+)2) ipH (1分) ,=p2-0n RT c(HCOO )pe RT =2- c(HCOO )pe RT ce 2F In In p(CO2)c(H) p(C02)c日 2F c(H) =p9-7in10 2F pH (1分) 要选择性得到甲酸,则有p1<p2 即有-0.105-T1n10 pH<-0.223-90pH(1分) 解得pH>3.99 (1分) 共4分 对应图中垂直线,因此要高选择性获得甲酸而非C0,应控制溶液的pH大于3.99。 4.2.3在水溶液中C02电化学还原的主要挑战之一是在还原C02的同时也 会将水还原为氢气,导致C02还原效率严重降低。若含碳物种浓度为标准 状态,请通过计算说明能否通过控制pH值,在热力学上高选择性地获得 甲酸或甲酸盐而避免氢气生成?如果可以,应如何控制pH值。如果不可 以,请说明理由。 答案: pH 氢析出反应(反应3):2H(aq)+2e一H(g,p=0V. C0,及其还原产物的电势p日图 纯水 p9+n(' =8Tin10pH (1分) 阳 临界点时有p2>p3 子 3 阴投 ipHpH 阳极 (1分) 解得pH=-2P2。 2=-2x96485x-0231=7.54 (1分) RTIn 10 8.314×298×ln10 HCOOH溶液 因此可以通过控制pH值,在热力学上高选择性地获得HCOO,需要控制 C0,电化学还原制HC00H鼓量示意图 pH大于7.54。(1分)共4分 4.3为实现高效的C02电化学还原制备甲酸,研究人员设计了如右图所示的电解系统,其中包含阴阳离 子交换膜和固态H导体电解质,在阴极和阳极区分别通入CO2和H2,在固态电解质区域通入去离子水 将生成的甲酸溶解分离。在某次实验中,C02和H2均为标态,通入速率均为0.054molh,在298K, 150mA的恒定电流下电解100h,电解过程平均电压为1.1V,获得浓度为0.11molL的HC0OH溶液 2.1L及H2、C0等还原副产物。已知甲酸的K.=1.8×104。 第8页.共25页 4.3.1在有多种产物的电化学反应中,常用法拉第效率表示产物选择性,其定义为生成特定产物的电流和 总电流之比。计算上述电化学还原过程中生成HCOOH的平均法拉第效率。 答案: FE =IHCOOH=2nHCOOHF (1分) =2x0,11x2.1x96485 =83% (1分) 共2分 0.150×3600×100 4.3.2计算上述电化学还原过程生产HC00H的能量效率。 答案: H+C02(g)+2e=HC00 △G°2=-2Fp2 2H*+2e=H2(g) △G°3=0 H+HCOO=HCOOH △G°4=-RTIn Ka 总反应为:H2(g)+C02(g)=HC0OH(aq),理论所需电能即为该反应的△G △G°=△G°2-△G°3+△G°4=-2Fd2+RTnK △G=△G°+RTn[c(HC00H/c] =-2F2+RTIn [Ka'c(HCOOH)/c] (1分) =-2×96485×(-0.223)+8.314×298×ln(1.8×104×0.11)=162000mo)(1分) 实际电解做功:W=U1△1=1.1×0.150×3600×100=59400( (1分) 7=n(HC00H)△G/W=0.11×2.1×16200/59400=6.3% (1分)共4分 第5题水相变中的热力学与动力学(共40分) 水的相变与诸多重要的气象现象相关,298.15K时,水的相关热力学函数见下表: △,H/kJ mol se /JK-mol- /JK-mol- H20,s 37.8 H20,1 -285.83 69.95 75.3 H20,g -241.83 188.84 33.6 5.1稀溶液的依数性非挥发性溶质水溶液的沸点高于纯水。沸点升高是一种依数性质,沸点升高公式 为4几-km,式中飞n为沸点升高常数,只与溶剂的性质有关,m=·M,其中,△p9。 R(T6) MA分别为纯溶剂的正常沸点、标准摩尔气化焓和分子量;m为溶质的质量摩尔浓度(单位:mol-kg): 对非电解质稀溶液,i=I;对组成为MN的强电解质稀溶液,i≈a+b。 5.1.1已知1.00bar时纯水的沸点为100℃,计算沸点升高常数K.m(单位:K.kg.mol)。 解:298.15K时, △mH(298.15K)=△He(H,0,g)-△,H9(H,0,)=-241.8+285.8kJmo=44.0 kJ mol- (1分) 由基尔霍夫定律,373.15K时, 4H373.15K=AH829R.15K+m4,Cd7=440dmor+/m (33.6-75.3)JK-moldT =44.0kJmo+(-41.7)×(373.15-298.15)×10-3kJmo1- =40.87 kJ mol- (2分) R(T) 8.314(373.15 -.18.015×10-3 K kg mol=0.510 K kg mol" AoHe MA= 40.87×10 (2分) 共5分 第9页,共25页 若直接用298.15K时的蒸发焓44.00k灯mo计算, R(T) Ko= MA 831407315.18015x103 Kkg mol=0.474 K kg mol 本小问给2分 mH 44.0×10 5.1.2我国青海湖是微咸水湖,可看作质量分数为1.24%的NaCl1水溶液。假设NaC1在水中完全电离。 计算青海湖湖水在1.00bar时的沸点升高数值(单位:C)。 解:124%的NaCl水溶液换算成质量摩尔浓度, 1.24g mg=58.44 molx(100-124)x10kg =0.2148 mol kg- (2分) 代入Kbm=0.510 K kg mol,有△T,=iKomMg=2×0.510×0.2148K=0.219K 青海湖湖水的沸点升高0.219℃。 (1分)共3分 若用后者Km=0.474 K kg mol",则△T,=iKm=2×0.474×0.2148K=0.204K, 青海湖湖水的沸点升高为-0.204℃.给1分 5.2降雨迎风坡效应乞拉朋齐是印度东北部梅加拉亚邦的山城,海拔1313米,因其地处西南季风迎风坡, 暖湿气流被喜马拉雅山脉强迫抬升,绝热冷却凝结致雨,叠加卡西山地漏斗状地形汇聚水汽,导致年均 降水量超11400亮米,被称为世界雨极。以下将分析迎风坡效应中的相变机制。 当空气团温度降至露点温度时,即可形成云,云可进一步导致降雨或降雪。露点(Dew Point)是指 在一定的气压下,空气中的水汽达到饱和状态并开始凝结成液态水(如露珠、雾、霜等)时的温度,露点 温度ta(单位:C)的计算公式如下: c.ln(RH)+ b c+to b In(RH)+ c+to 式中b=17.625,c=243.94C,t0为空气团的温度(单位:C),RH为相对湿度,即空气中水蒸气的分压与 to时水的饱和蒸气压的比值。 海平面处温度为25.0℃,压强为1.00bar,一个含水气团在海平面形成,组成为78.0%氮气,20.0%氧 气和2.0%的水蒸气,其等效摩尔质量为M=28.6 g mol-!,等压摩尔比热容Cpm=28.86JK-1mol。当气 团遇到山脉被抬升至高处后,气团温度和压力发生变化,导致雨雪等降水。 5.2.1已知25C时水的饱和蒸气压为3.17kPa,计算海平面处气团的露点,在海平面处是否会生成云? 解:25℃时,水的饱和蒸气压为p,(25C)=0.0317p°,空气中水的体积分数为2.0%, 因此,空气的相对湿度为1.00bar×0.020/0.0317=63.1% (1分) cIn(RH)+ bTy c+T。 243.94.ln(0.631)+ 17.625×25.0 243.94+25.0 = =18C (1分) R+b奶 17.625×25.0 17.625 n(0.631)+ c+T 243.94+25.0 海平面处气温25.0℃高于露点温度:=18℃,不会生成云。 (1分) 共3分 答案为17.4718.0C均给满分 第10页.共25页

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