007年5月，太湖水域藍(lán)藻爆發(fā)，2008年2月，湖北又報(bào)道某水域爆發(fā)藍(lán)藻。保護(hù)環(huán)境，保護(hù)水資源刻不容緩。藍(lán)藻的形成是由于含N、P等元素的廢水排入水域，引發(fā)藍(lán)藻的瘋狂生長(zhǎng)。通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)，分析得知某藍(lán)藻的組成為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：C―35.80%、O―49.50%、P―0.87%、H―7.37%、N―6.31% 。則該藍(lán)藻的最簡(jiǎn)式為   

   A．C₁₀₆ H₂₆₃O₁₁₀ N₁₆ P             B．C₁₀₆ H₂₆₃ O₁₁₁ N₁₅ P

   C．C₁₀₆ H₂₆₂ O₁₁₁ N₁₇ P            D．C₁₀₅ H₂₆₂ O₁₁₀ N₁₄ P

2008年夏季奧運(yùn)會(huì)在北京舉行，屆時(shí)要突出“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”理念。綠色奧運(yùn)主要是指                                

   A．保證奧運(yùn)會(huì)期間運(yùn)動(dòng)員的人身安全、比賽安全和飲食安全

   B．嚴(yán)禁使用興奮劑，保證競(jìng)賽公平

   C．奧運(yùn)會(huì)的工程建設(shè)、資源開(kāi)發(fā)、自然生態(tài)符合環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展思想

   D．奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)只能使用天然材料，不能使用合成材料

（12分）車載甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC)將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的工 藝有兩種：（1）水蒸氣變換（重整）法；（2）空氣氧化法。兩種工藝都得 到副產(chǎn)品CO。

1．分別寫出這兩種工藝的化學(xué)方程式，通過(guò)計(jì)算，說(shuō)明這兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。有關(guān)資料（298 .15K）列于表3。

表3  物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

2．上述兩種工藝產(chǎn)生的少量CO會(huì)吸附在燃料電池的Pt或其他貴金屬催化劑表面，阻礙H₂的吸附和電氧化，引起燃料電池放電性能急劇下降，為此，開(kāi)發(fā)了除去CO的方法�，F(xiàn)有一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果（500K）如表4。

表中P_CO、P_O2 分別為CO和O₂的分壓；r_co為以每秒每個(gè)催化劑Ru活性位上所消耗的CO分子數(shù)表示的CO的氧化速率。（1）求催化劑Ru上CO氧化反應(yīng)分別對(duì)CO和O₂的反應(yīng)級(jí)數(shù)（取整數(shù)），寫出 速率方程。（2）固體Ru表面具有吸附氣體分子的能力，但是氣體分子只有碰到空活性位才可能發(fā)生吸附作用。當(dāng)已吸附分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能足以克服固體引力場(chǎng)的勢(shì)壘時(shí)，才能脫附，重新回到氣相。假設(shè)CO和O₂的吸附與脫附互不影響，并且表面是均勻的，以θ表示氣體分子覆蓋活性位的百分?jǐn)?shù)（覆蓋度），則氣體的吸附速率與氣體的壓力成正比，也與固體表面的空活性位數(shù)成正比。研究提出CO在Ru上的氧化反應(yīng)的一種機(jī)理如下：

其中kco,ads、 kco,des分別為CO在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)和脫附速率常數(shù)，ko₂,ads為O₂在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)。M表示Ru催化劑表面上的活性位。CO在Ru表面活性位上的吸附比O₂的吸附強(qiáng)得多。試根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)CO在催化劑Ru表面上氧化反應(yīng)的速率方程（不考慮O₂的脫附；也不考慮產(chǎn)物CO₂的吸附），并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。

3．有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)（298．15 K）如表5。

表5　物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

在373.15K，100kPa下，水的蒸發(fā)焓Δ_vap H_m=40.64kJ?mol^-1，在298.15～3

73.15K間水的等壓熱容為75.6 J?K^-1?mol^-1。（1）將上述工藝得到的富氫氣體作為質(zhì)子交換膜燃料電池的燃料。燃料電池的理論效率是指電池所能做的最大電功相對(duì)于燃料反應(yīng)焓變的效率。在298.15K，100 kPa下，當(dāng)1 molH₂燃燒分別生成H₂O（l) 和 H₂O（g)時(shí)，計(jì)算燃料電池工作的理論效率，并分析兩者存在差別的原因。（2）若燃料電池在473.15 K、100 kPa下工作，其理論效率又為多少（可忽略焓 變和嫡變隨溫度的變化）？（3）說(shuō)明（1）和（2）中的同一反應(yīng)有不同理論效率的原因。

1．寫出下列反應(yīng)式中A～D的結(jié)構(gòu)式：

提示：藥物合成中常見(jiàn)如下反應(yīng)：

2．寫出下列反應(yīng)式中E～I(xiàn)的結(jié)構(gòu)式：

（7分）地球表面約70％以上是海洋，全球約95％的生物物種在海洋中，由此可見(jiàn)海洋擁有極其豐富的天然資源，是有待開(kāi)發(fā)的天然寶庫(kù)。從某種海洋微生物中分離得到具有生理活性的有機(jī)化合物A，用質(zhì)譜法和元素分析法測(cè)得A的化學(xué)式為C₁₅H₂₈O₄。在苯溶液中，A可與等物質(zhì)的量的Pb（OAc）₄反應(yīng)，生成物經(jīng)酸水解得乙醛酸和另一化合物B。B遇熱失去一分子水得化合物C。將C與KMnO₄溶液共熱得草酸和十一酸。

1．請(qǐng)寫出化合物A、B和C的結(jié)構(gòu)式。

2．A可能存在多少種光學(xué)異構(gòu)體？

3．已測(cè)得化合物B為S一構(gòu)型，請(qǐng)寫出化合物A最穩(wěn)定的構(gòu)象式。

4．寫出A的3-羥基與D-甘露糖形成的α-單糖苷的構(gòu)象式。D-甘露糖的結(jié)構(gòu)式如下：

（6分）氫是重要而潔凈的能源。要利用氫氣作能源，必須解決好安全有效地儲(chǔ)存氫氣問(wèn)題�；瘜W(xué)家研究出利用合金儲(chǔ)存氫氣，LaNi₅是一種儲(chǔ)氫材料。LaNi₅的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)測(cè)定，屬六方晶系，晶胞參數(shù)a=511 pm,c＝397 pm,晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1．從LaNi₅晶體結(jié)構(gòu)圖中勾畫出一個(gè)LaNi₅晶胞。

2．每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)La原子和Ni原子？

3．LaNi₅晶胞中含有3個(gè)八面體空隙和6個(gè)四面體空隙，若每個(gè)空隙填人1個(gè)H原子，計(jì)算該儲(chǔ)氫材料吸氫后氫的密度，該密度是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度（8.987× 10^-5 g?m^-3）的多少倍？（氫的相對(duì)原子質(zhì)量為1.008；光速c為2．998×10⁸ m?s^-1；忽略吸氫前后晶胞的體積變化）。

（8分）日本的白川英樹(shù)等于1977年首先合成出帶有金屬光澤的聚乙炔薄膜，發(fā)現(xiàn)它具有導(dǎo)電性。這是世界上第一個(gè)導(dǎo)電高分子聚合物。研究者為此獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1．寫出聚乙炔分子的順式和反式兩種構(gòu)型。

2．若把聚乙炔分子看成一維晶體，指出該晶體的結(jié)構(gòu)基元。

3．假設(shè)有一種聚乙炔由9個(gè)乙炔分子聚合而成，聚乙炔分子中碳一碳平均鍵長(zhǎng)為140 pm。若將上述線型聚乙炔分子頭尾連接起來(lái)，形成一個(gè)大環(huán)輪烯分子，請(qǐng)畫出該分子的結(jié)構(gòu)。π電子在環(huán)上運(yùn)動(dòng)的能量可由公式給出，式中h為普朗克常數(shù)（6.626 × 10^-34J?s），m_e是電子質(zhì)量（9.109 × 10^-31kg），l是大環(huán)周邊的長(zhǎng)度，量子數(shù)n=0，士1，士2，…計(jì)算電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)需要吸收的光的波長(zhǎng)。

（6分）過(guò)氧乙酸是一種廣譜消毒劑，可用過(guò)氧化氫與乙酸反應(yīng)制取，調(diào)節(jié)乙酸和過(guò)氧化氫的濃度可得到不同濃度的過(guò)氧乙酸。

過(guò)氧乙酸含量的分析方法如下：

準(zhǔn)確稱取0.5027 g過(guò)氧乙酸試樣，置于預(yù)先盛有40 mLH₂0、5 mol 3 mol/LH₂SO₄溶液和2～3滴1 mol/L MnSO₄溶液并已冷卻至5℃的碘量瓶中，搖勻，用0.02366 mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淺粉色（30 s不退色），消耗了12.49 mL;隨即加人10 mL 20％KI溶液和2～3滴（NH₄）₂ MoO₄溶液（起催化作用并減輕溶液的顏色），輕輕搖勻，加塞，在暗處放置5 min ～10 min，用0.1018 mol/LNa₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，接近終點(diǎn)時(shí)加人3 mL 0.5％淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，并保持30s不重新顯色，為終點(diǎn)，消耗了Na₂S₂O₃ 23.61 mL。

1．寫出與測(cè)定有關(guān)的化學(xué)方程式。

2．計(jì)算過(guò)氧乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（要求3位有效數(shù)字；過(guò)氧乙酸的摩爾質(zhì)量為76 .05g/mol）。

3．本法的KMnO₄滴定不同于常規(guī)方法，為什么？

4．簡(jiǎn)述為什么此法實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能達(dá)到3位有效數(shù)字。

5．過(guò)氧乙酸不穩(wěn)定，易受熱分解。寫出熱分解反應(yīng)方程式。

（6分）圖1是元素的△_fG_m/F一Z圖，它是以元素的不同氧化態(tài)Z與對(duì)應(yīng)物種的△_fG_m/F在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)pH =0或pH == 14的對(duì)畫圖。圖中任何兩種物種聯(lián)線的斜率在數(shù)值上等于相應(yīng)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)ψ_A或ψ_B，A、 B分別表示pH＝0（實(shí)線）和pH＝14（虛線）。

   上圖中各物種的△_fG_m/F的數(shù)值如表2所示。

表2   各物質(zhì)的△_fG_m/F

1．用上表提供的數(shù)據(jù)計(jì)算：ψ_A（IO₃^-/I^-）  ψ_B（IO₃^-/I^-）  ψ_A（ClO₄^-/HClO₂）

 2．由上述信息回答：對(duì)同一氧化態(tài)的鹵素，其含氧酸的氧化能力是大于、等于還是小于其含氧酸鹽的氧化性。

3．溴在自然界中主要存在于海水中，每噸海水約含0.14 kg溴。Br₂的沸點(diǎn)為58.78℃；溴在水中的溶解度3.58 g/100 g H₂0（20℃）。利用本題的信息說(shuō)明如何從海水中提取Br₂，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式，并用方框圖表達(dá)流程。

（6分）選取表1中的合適物質(zhì)的字母代號(hào)（A～H）填人相應(yīng)標(biāo)題（①一⑧） 后的括號(hào)中（單選），并按要求填空。

表1 字母所代表的物質(zhì)

     ①（    ）不是平面分子，其衍生物用作高能燃料。

     ②（  �。┐嬖趦煞N異構(gòu)體，其中一種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)為　　　　　　　　　。

     ③（　  ）具有線型結(jié)構(gòu)，Lewis結(jié)構(gòu)式中每個(gè)鍵的鍵級(jí)為2.0。

     ④（　  ）是無(wú)色的，平面分子，它的一種等電子體是　　　　　　　　　。

     ⑤（　  ）既有酸性，又有堿性，可作制冷劑。

     ⑥（　  ）既有酸性，又有堿性；既是氧化劑，又是還原劑，主要做　　劑。

     ⑦（　  ）是順磁性分子。

 ⑧（　  ）水溶液會(huì)分解生成N₂0,反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　。