SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ...

1

SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

HẠ LONG

ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X

MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 10

Ngày thi: 01 tháng 08 năm 2014

Thời gian: 180 phút

Đề thi gồm: 03 trang.

Thí sinh không được sử dụng bảng HTTH các nguyên tố hóa học

Bài 1 (2, 5 điểm)

1. 134

Cs và 137

Cs là sản phẩm phân hạch của nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả

hai đồng vị này đều phân rã β-. Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn các phân rã

phóng xạ của 134

Cs và 137

Cs, tính năng lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134

Cs.

Cho biết: Nguyên tử khối (u) của 55134

Cs là 133,906700; 56134

Ba là 133,904490.

Số Avogađro NA = 6,02.1023

; 1eV = 1,602.10-19

J; c = 2,998.108 ms

-1

2. Tính năng lượng ion hoá I4 và I5 của nguyên tử 5X

3. Đồng vị phóng xạ 13

N có chu kì bán rã là 10 phút, thường được dùng để chụp các bộ phận

trong cơ thể. Nếu tiêm một mẫu 13

N có hoạt độ phóng xạ là 40 Ci vào cơ thể, hoạt độ phóng

xạ của nó trong cơ thể sau 25 phút sẽ còn lại bao nhiêu?

Bài 2 (2,5 điểm) 1. Cho các phân tử XeF2, XeF4, XeOF4.

a. Viết công thức cấu tạo Li - uyt (Lewis) cho từng phân tử.

b. Dự đoán cấu trúc hình học của các phân tử đó.

c. Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên.

2. Cho kim loại A tồn tại ở cả 2 dạng lập phương tâm khối và lập phương tâm diện. Khi A tồn tại ở

dạng lập phương tâm khối thì khối lượng riêng của A là 15g/cm3. Hãy tính khối lượng riêng của A ở

dạng lập phương tâm diện. Cho rằng bán kính của A như nhau trong cả 2 loại tinh thể. (Chú ý: Học

sinh không bắt buộc phải vẽ ô mạng cơ sở)

3. Biết rằng mono – clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D. Hãy tính momen lưỡng cực

m ; p của meta, para – diclobenzen.

Bài 3 (2,5 điểm)

1. Ở nhiệt độ cao, có cân bằng : I2 (k) ⇌ 2 I (k) (1)

Bảng sau đây tóm tắt áp suất ban đầu của I2 (k) và áp suất tổng cân bằng đạt được ở

những nhiệt độ nhất định.

T (K) 1073 1173

P(I2) (atm) 0.0631 0.0684

P tổng (atm) 0.0750 0.0918

Tính H°, G° và S° ở 1100 K. (Giả sử H° và S° không phụ thuộc nhiệt độ trong khoảng

nhiệt độ nhất định). Cho: hằng số khí R = 8,314(J.mol-1

.K-1

)

ĐỀ CHÍNH THỨC

2

2. Ở t0C và 1 atm, cân bằng (1) có Kp = 4, 9.10

-3. Tính độ phân ly của I2 ở điều kiện này. Cho

biết giá trị Kp sẽ thay đổi thế nào khi cân bằng đã cho được viết dưới dạng: 1/2I2(k) I(k).


1. Các quá trình trao đổi chất diễn ra trong cơ thể động vật có thể sản sinh ra các chất độc

hại, thí dụ O2. Nhờ tác dụng xúc tác của một số enzim (E) mà các chất này bị phá huỷ.

Thí dụ 2 O2 + 2 H

+ O2 + H2O2 ()

Người ta đã nghiên cứu phản ứng () ở 25o C với xúc tác E là supeoxiđeđimutazơ (SOD).

Các thí nghiệm được tiến hành trong dung dịch đệm có pH = 9,1. Nồng độ đầu của SOD ở

mỗi thí nghiệm đều bằng 0,400.106

mol.L1

. Tốc độ đầu Vo của phản ứng ở những nồng độ

đầu khác nhau của O2 được ghi ở bảng dưới đây:

Co (O2) (mol.L

1) 7,69.10

6 3,33.10

5 2,00.10

4

Vo (mol.L1

.s1

) 3,85.103

1,67.102

0,100

a. Thiết lập phương trình động học của phản ứng () ở điều kiện thí nghiệm đã cho.

b. Tính hằng số tốc độ phản ứng. (Học sinh chỉ cần tính 1 giá trị của k)

2. Có phản ứng bậc một : CCl3COOH (k) CHCl3 (k) + CO2 (k)

tiến hành ở 30oC, nồng độ chất phản ứng giảm đi một nửa sau 1 giờ 23 phút 20 giây. Ở 70

oC,

nồng độ chất phản ứng giảm đi một nửa sau 16 phút 40 giây.

a. Tính thời gian cần để nồng độ giảm xuống còn 25% so với lượng chất ban đầu ở 70oC.

b.Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.


1. Dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,06M và Pb(NO3)2 0,04M. Tính pH của dd X. Biết: * 8 * 7,8

( ) ( )10 ; 10 ;

Cu OH Pb OH

2. Người ta điều chế một dung dịch Y bằng cách hoà tan 0,05 mol axit axetic và 0,05 mol

natri axetat trong nước rồi thêm nước đến thể tích 1 lít .Tính pH của dung dịch Y. Cho

Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5

.


1. Lập sơ đồ pin điện theo quy ước dựa trên hai bán phản ứng dưới đây :

Au3+

+ 2e Au+ Fe

3+ + 1e Fe

2+

Chỉ rõ anot, catot và viết các quá trình oxi hóa –khử ở các điện cực, phản ứng tổng xảy ra

trong pin. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra tron g

pin. Giả sử tất cả các nồng độ là 1 M và các áp suất riêng phần là 1, 0 atm.

Cho 3

0

/0,037

Fe FeE V ; 2

0

/0,44

Fe FeE V ; 3

0

/1,26

Au AuE V .

2. Cân bằng các phản ứng oxi hoá khứ sau đây bằng phương pháp thăng bằng ion - electron:

a. Fe3P + NO3- + .......→ NO +H2PO4

- +...

b. Cr3+

+ ClO3- + OH

- → CrO4

2- + Cl

- +....

3. Cho giản đồ Latimer của photpho trong môi trường kiềm:

3

PO43- HPO3

2-

-1,12V

H2PO2-

-2,05V

P PH3

-0,89V

-1,345V

Tính thế khử chuẩn của cặp HPO3

2- / H2PO2

-.


1. Cho 3 nguyên tố A, B và C. Biết đơn chất A tác dụng với đơn chất B ở nhiệt độ cao sinh

ra hợp chất D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và có mùi trứng

thối. Đơn chất B và đơn chất C tác dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo

dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ. Hợp chất của A với C (hợp chất F) có trong tự nhiên và thuộc

một trong những chất có độ cứng rất cao. Xác định A, B, C, D, E, F và viết phương trình các phản

ứng đã nêu ở trên.

2. Các khí X, Y khác nhau được đựng trong hai bình. Cả hai khí đều có mùi khó chịu, không

màu và có tổng khối lượng là 6,8 gam. Khi đốt cháy hoàn toàn trong O2 dư, toàn bộ lượng

khí X tạo ra 5,4 gam H2O và khí Z rất ít tan trong nước. Khi đốt cháy trong oxi dư, toàn bộ

lượng khí Y tạo ra nước và khí T có thể làm mất màu dung dịch nước Brom. Nếu cho toàn bộ

cũng lượng khí Y như trên đi qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thu được 23,9 gam kết tủa đen. Hỗn

hợp khí Z và T cân nặng 9,2 gam và chiếm thể tích 4,48 lít (đktc). Xác định khí X, Y, Z, T và

viết các phương trình phản ứng xảy ra. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.


1.Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng ion thu gọn):

a. Ion I- trong KI bị oxi hoá thành I2 bởi FeCl3, O3.

b. Ion Br- bị oxi hoá bởi H2SO4 đặc, BrO3

- trong môi trường axit.

2. Một dung dịch A chứa 2 muối Na2SO3 và Na2S2O3. Cho Cl2 dư đi qua 100 ml dung dịch

A rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tách ra 6,524 gam kết

tủa. Mặt khác, nếu thêm vào 100ml dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung

dịch A đến khi màu xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,5 M. Viết

phương trình hoá học ở dạng ion thu gọn và tính nồng độ mol mỗi chất trong dung dịch A.

Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Cho nguyên tử khối của các nguyên tố :

S = 32; Ba = 137; O = 16; H = 1; Pb =207; S = 32; N = 14; P = 31

....................................................Hết....................................................

(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)

Họ tên thí sinh:............................................................SBD:..................................

Giám thị 1:...................................................................

Giám thị 2:.................................................................

4

SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

HẠ LONG

ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X

MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 10


Thời gian: 180 phút

Đề thi gồm: 03 trang.


1. 134

Cs và 137

Cs là sản phẩm phân hạch của nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả

hai đồng vị này đều phân rã β-. Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn các phân rã

phóng xạ của 134

Cs và 137

Cs, tính năng lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134

Cs.


Cs là 133,906700; 56134

Ba là 133,904490.


; 1eV = 1,602.10-19

J; c = 2,998.108 ms

-1



N có chu kì bán rã là 10 phút, thường được dùng để chụp các bộ phận

trong cơ thể. Nếu tiêm một mẫu 13

N có hoạt độ phóng xạ là 40 Ci vào cơ thể, hoạt độ phóng

xạ của nó trong cơ thể sau 25 phút sẽ còn lại bao nhiêu?

Bài 2 (2,5 điểm) 1. Cho các phân tử XeF2, XeF4, XeOF4.



c. Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên.

2. Cho kim loại A tồn tại ở cả 2 dạng lập phương tâm khối và lập phương tâm diện. Khi A tồn tại ở

dạng lập phương tâm khối thì khối lượng riêng của A là 15g/cm3. Hãy tính khối lượng riêng của A ở

dạng lập phương tâm diện. Cho rằng bán kính của A như nhau trong cả 2 loại tinh thể. (Chú ý: Học

sinh không bắt buộc phải vẽ ô mạng cơ sở)

3. Biết rằng mono – clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D. Hãy tính momen lưỡng cực

m ; p của meta, para – diclobenzen.



Bảng sau đây tóm tắt áp suất ban đầu của I2 (k) và áp suất tổng cân bằng đạt được ở

những nhiệt độ nhất định.

T (K) 1073 1173

P(I2) (atm) 0.0631 0.0684

P tổng (atm) 0.0750 0.0918

Tính H°, G° và S° ở 1100 K. (Giả sử H° và S° không phụ thuộc nhiệt độ trong khoảng

nhiệt độ nhất định). Cho: hằng số khí R = 8,314(J.mol-1

.K-1

)

ĐỀ CHÍNH THỨC

5

2. Ở t0C và 1 atm, cân bằng (1) có Kp = 4, 9.10

-3. Tính độ phân ly của I2 ở điều kiện này. Cho

biết giá trị Kp sẽ thay đổi thế nào khi cân bằng đã cho được viết dưới dạng: 1/2I2(k) I(k).


1. Các quá trình trao đổi chất diễn ra trong cơ thể động vật có thể sản sinh ra các chất độc

hại, thí dụ O2. Nhờ tác dụng xúc tác của một số enzim (E) mà các chất này bị phá huỷ.


+ O2 + H2O2 ()

Người ta đã nghiên cứu phản ứng () ở 25o C với xúc tác E là supeoxiđeđimutazơ (SOD).

Các thí nghiệm được tiến hành trong dung dịch đệm có pH = 9,1. Nồng độ đầu của SOD ở

mỗi thí nghiệm đều bằng 0,400.106

mol.L1

. Tốc độ đầu Vo của phản ứng ở những nồng độ

đầu khác nhau của O2 được ghi ở bảng dưới đây:

Co (O2) (mol.L

1) 7,69.10

6 3,33.10

5 2,00.10

4

Vo (mol.L1

.s1

) 3,85.103

1,67.102

0,100

a. Thiết lập phương trình động học của phản ứng () ở điều kiện thí nghiệm đã cho.

b. Tính hằng số tốc độ phản ứng. (Học sinh chỉ cần tính 1 giá trị của k).

2. Có phản ứng bậc một :

CCl3COOH (k) CHCl3 (k) + CO2 (k) tiến hành ở 30oC, nồng độ chất phản ứng giảm đi một

nửa sau 1 giờ 23 phút 20 giây. Ở 70oC, nồng độ chất phản ứng giảm đi một nửa sau 16 phút 40

giây.

a. Tính thời gian cần để nồng độ giảm xuống còn 25% lượng chất ban đầu ở 70oC.



1. Dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,06M và Pb(NO3)2 0,04M. Tính pH của dd X. Biết: * 8 * 7,8

( ) ( )10 ; 10 ;

Cu OH Pb OH

2. Người ta điều chế một dung dịch Y bằng cách hoà tan 0,05 mol axit axetic và 0,05 mol

Natri axetat trong nước rồi thêm nước đến thể tích 1 lít .Tính pH của dung dịch Y. Cho

Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5

.



Au3+

+ 2e Au+ Fe

3+ + 1e Fe

2+

Chỉ rõ anot, catot và viết các quá trình oxi hóa –khử ở các điện cực, phản ứng tổng xảy ra

trong pin. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra tron g

pin. Giả sử tất cả các nồng độ là 1 M và các áp suất riêng phần là 1, 0 atm.

Cho 3

0

/0,037

Fe FeE V ; 2

0

/0,44

Fe FeE V ; 3

0

/1,26

Au AuE V .

2. Cân bằng các phản ứng oxi hoá khứ sau đây bằng phương pháp thăng bằng ion - electron:

a. Fe3P + NO3- + .......→ NO +H2PO4

- +...

b. Cr3+

+ ClO3- + OH

- → CrO4

2- + Cl

- +....


6

PO43- HPO3

2-

-1,12V

H2PO2-

-2,05V

P PH3

-0,89V

-1,345V


2- / H2PO2

-.


1. Cho 3 nguyên tố A, B và C. Biết đơn chất A tác dụng với đơn chất B ở nhiệt độ cao sinh

ra hợp chất D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và có mùi trứng

thối. Đơn chất B và đơn chất C tác dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo

dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ. Hợp chất của A với C (hợp chất F) có trong tự nhiên và thuộc

một trong những chất có độ cứng rất cao. Xác định A, B, C, D, E, F và viết phương trình các phản

ứng đã nêu ở trên.

2. Các khí X, Y khác nhau được đựng trong hai bình. Cả hai khí đều có mùi khó chịu, không

màu và có tổng khối lượng là 6,8 gam. Khi đốt cháy hoàn toàn trong O2 dư, toàn bộ lượng

khí X tạo ra 5,4 gam H2O và khí Z rất ít tan trong nước. Khi đốt cháy trong oxi dư, toàn bộ

lượng khí Y tạo ra nước và khí T có thể làm mất màu dung dịch nước Brom. Nếu cho toàn bộ

cũng lượng khí Y như trên đi qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thu được 23,9 gam kết tủa đen. Hỗn

hợp khí Z và T cân nặng 9,2 gam và chiếm thể tích 4,48 lít (đktc). Xác định khí X, Y, Z, T và

viết các phương trình phản ứng xảy ra. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.






2. Một dung dịch A chứa 2 muối Na2SO3 và Na2S2O3. Cho Cl2 dư đi qua 100 ml dung dịch

A rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tách ra 6,524 gam kết

tủa. Mặt khác, nếu thêm vào 100ml dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung

dịch A đến khi màu xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,5 M. Viết

phương trình hoá học ở dạng ion thu gọn và tính nồng độ mol mỗi chất trong dung dịch A.

Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Cho nguyên tử khối của các nguyên tố :

S = 32; Ba = 137; O = 16; H = 1; Pb =207; S = 32; N = 14

....................................................Hết....................................................

(Giám thị coi thi không giải thích gì thêm)

Họ tên thí sinh:............................................................SBD:..................................

Giám thị 1:...................................................................

Giám thị 2:.................................................................

7

SỞ SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH

TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ

LONG

ĐÁP ÁN THI HỌC SINH GIỎI TRẠI HÈ HÙNG

VƯƠNG LẦN THỨ X

MÔN: HÓA HỌC

LỚP: 10


(Hướng dẫn chấm có 11 trang)

Câu Ý Nội dung Điểm

Bài 1

2,5

(2,5 điểm)

1. 134

Cs và 137

Cs là sản phẩm phân hạch của nhiên liệu urani trong lò phản

ứng hạt nhân. Cả hai đồng vị này đều phân rã β-. Viết phương trình phản

ứng hạt nhân biểu diễn các phân rã phóng xạ của 134

Cs và 137

Cs, tính năng

lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134

Cs.


Cs là 133,906700; 56134

Ba là

133,904490.


; 1eV = 1,602.10-19

J; c = 2,998.108 ms

-1



N có chu kì bán rã là 10 phút, thường được dùng để

chụp các bộ phận trong cơ thể. Nếu tiêm một mẫu 13

N có hoạt độ phóng xạ

là 40 Ci vào cơ thể, hoạt độ phóng xạ của nó trong cơ thể sau 25 phút sẽ

còn lại bao nhiêu?

Hướng dẫn chấm:

1 1 1. 55134

Cs → 56134

Ba + e (1)

55137

Cs → 56137

Ba + e (2)

Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ của 55134

Cs:

∆E = ∆m.c2 = (133,906700 - 133,904490) (10

-3/6,02.10

23)( 2,998.10

8)

2(J)

= 3,3.10-13

J

= 3,3.10-13

/1,602.10-19

= 2,06.106 eV

0,25

0,25

0,5

0,25

2 5X4+

→ 5X5+

+ 1e- I5

1s1 1s

0

E(1s1) = -13,6.5

2 /1

2 = -340 (eV) E(1s

0) = 0 (eV)

I5 = 0 – (-340) = 340 (eV)

5X3+

→ 5X4+

+ 1e- I4

1s2 1s

1

E(1s2) = -2.13,6.(5 – 0,3)

2 /1

2 = - 600,848 (eV) E(1s

1) = - 340 (eV)

I4 = (-340) – (-600,848)= 260,848 (eV)

Chú ý: học sinh có nhiều cách khác nhau đúng đều được điểm tuyệt đối

0,25

0,25

ĐỀ CHÍNH THỨC

8

0,25

3 A =

dN

dt= . N0. e

t = . N A0 = . N0

A = A0. et

= A0.1

2

ln 2.t

t

e

= 40. e 2,5.ln2

= 7,071 Ci.

0,25

0,5

Bài 2

2,5

(2,5 điểm) 1. Cho các phân tử XeF2, XeF4, XeOF4.



c. Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử

trên.

2. Cho kim loại A tồn tại ở cả 2 dạng lập phương tâm khối và lập phương tâm

diện. Khi A tồn tại ở dạng lập phương tâm khối thì khối lượng riêng của A là

15g/cm3. Hãy tính khối lượng riêng của A ở dạng lập phương tâm diện. Cho

rằng bán kính của A như nhau trong cả 2 loại tinh thể. (Chú ý: Học sinh không

bắt buộc phải vẽ ô mạng cơ sở)

3. Biết rằng mono – clobenzen có momen lưỡng cực 1 = 1,53 D. Hãy tính

momen lưỡng cực m ; p của meta, para – diclobenzen.


2 1 1. a. Công thức cấu tạo Li-uyt (Lewis)

b. Cấu trúc hình học

XeF2 : thẳng XeOF4 : tháp vuông

c. Kiểu lai hoá của nguyên tử trung

tâm Xe: XeF2:sp3d XeF4: sp

3d

2

XeF4 : vuông phẳng

XeOF4: sp3d

2

0,25

0,25

0,25

2 a Một ô mạng lập phương tâm khối:

- Cạnh a1 = 4r/ √3

- Khối lượng riêng d1 = 15g/ cm3

- Số đơn vị nguyên tử: n1 = 8.1/8 + 1 = 2

0,25

9

Một ô mạng lập phương tâm diện:

- Cạnh a2 = 2 r√2

- Khối lượng riêng d2 (g/ cm3)

- Số đơn vị nguyên tử: n2 = 8.1/8 + 6.1/2 = 4

d = nM/ ( NA. V); V = a3

Do đó:

d1: d2 = (n1 .a23) : (n2 .a1

3) =[ 2. (2 r√2)

3 ] : [ 4. (4 r/√3)

3 ] = 0,919

Suy ra: d2 = 16,32 g/cm3

0,25

0,25

0,25

3 clo có độ âm điện lớn, 1 hướng từ nhân ra ngoài

= = 0

Dẫn xuất meta: m = 1 (tam giác đều)

Dẫn xuất para: p = 1 1 = 0

0,25

0,25

0,25

Bài 3

2,5


Bảng sau đây tóm tắt áp suất ban đầu của I2 (k) và áp suất tổng cân

bằng đạt được ở những nhiệt độ nhất định.

T (K) 1073 1173

P(I2) (atm) 0.0631 0.0684

P tổng (atm) 0.0750 0.0918

Tính H°, G° và S° ở 1100 K. (Giả sử H° và S° không phụ thuộc

nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ nhất định). Cho: hằng số khí R =

8,314(J.mol-1

.K-1

)

2. Ở t0C và 1 atm, cân bằng (1) có Kp = 4,9.10

-3. Tính độ phân ly của I2 ở

điều kiện này. Cho biết giá trị Kp sẽ thay đổi thế nào khi cân bằng đã cho

được viết dưới dạng: 1/2I2(k) I(k).


3 1

10

I2 (k) 2I(k)

Ban đầu P(I2) 0

Cân bằng P(I2)– x 2x

Ptổng = P(I2)bđ – x + 2x = P(I2)bđ + x x = Ptổng – P(I2) bđ

* Ở 1073 K, x = 0.0750 – 0.0631 = 0.0119 atm

P(I)cb = 2x = 0.0238 bar

P(I2)cb = 0.0631 – 0.0119 = 0.0512 atm

K = 2

2

I

I

P

P

= 0111,001106,0

0512,0

028,0 2

(không quan trọng đơn vị của K)

* Ở 1173 K, x = 0.0918 – 0.0684 = 0.0234 bar

P(I)cb = 2x = 0.0468 bar

P(I2)cb= 0.0684 – 0.0234 = 0.0450 bar

K = 2

2 2I,eq

I ,eq

P 0,0468

P 0,0450 = 0,04867 = 0,0487

lno

2

1 1 2

k H 1 1( )

k R T T

, ln

0,04867

0,01106 = 1,4817

1 2

1 1 1 1( ) ( )T T 1073 1173

= 7,945105

K1

Ho =

5

1,4817 8,314

7,945 10

=

155052 J = 155 kJ

* Ở 1100K ; ln 1100K 155052 1 1( )

0,01106 8,314 1073 1100 K1100 = 0,0169 = 0,017

Go = RTlnK = 8,314 1100 ln(0,0169) = 37248,8 J = 37,2488

kJ

Go = H

o TS

o S

o =

155052 37248,8

1100

= 107,1 J.K

1

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

2 I2 (k) 2I(k)

Ban đầu P 0

Cân bằng P– x 2x

Ptổng = P– x + 2x = P + x = 1 → P = 1 – x

Vậy :

2(2 )xKp

P x

hay

2 23(2 x) 4

4,9.101 1 2

xKp

x x x

Giải phương trình ta

có : x = 0,0338 suy ra

0,03380,035

1 0,0338

x

P

hay α = 3,5%

Giá trị

0,25

0,25

0,5

11

34,9.10 0,07Kp

khi cân bằng đã cho được viết dưới dạng: 1/2I2(k) I(k).

0,25

Bài 4

2,5

(2,5 điểm)

1. Các quá trình trao đổi chất diễn ra trong cơ thể động vật có thể sản sinh

ra các chất độc hại, thí dụ O2. Nhờ tác dụng xúc tác của một số enzim (E)

mà các chất này bị phá huỷ.


+ O2 + H2O2 ()

Người ta đã nghiên cứu phản ứng () ở 25o

C với xúc tác E là

supeoxiđeđimutazơ (SOD). Các thí nghiệm được tiến hành trong dung dịch

đệm có pH bằng 9,1. Nồng độ đầu của SOD ở mỗi thí nghiệm đều bằng

0,400.106

mol.L1

. Tốc độ đầu Vo của phản ứng ở những nồng độ đầu

khác nhau của O2 được ghi ở bảng dưới đây:

Co (O2) mol.L

1 7,69.10

6 3,33.10

5 2,00.10

4

Vo mol.L1

.s1

3,85.103

1,67.102

0,100

a. Thiết lập phương trình động học của phản ứng () ở điều kiện thí

nghiệm đã cho.

b. Tính hằng số tốc độ phản ứng.

2. Có phản ứng bậc một :

CCl3COOH (k) CHCl3 (k) + CO2 (k) tiến hành ở 30oC, nồng độ chất

phản ứng giảm đi một nửa sau 1 giờ 23 phút 20 giây. Ở 70oC, nồng độ chất

phản ứng giảm đi một nửa sau 16 phút 40 giây.

a. Tính thời gian cần để nồng độ giảm xuống còn 25% lượng chất ban đầu

ở 70oC.



4 1 a.

v = = k [H+] [O2

] ;

V× [H+] lµ mét h»ng sè nªn v = k [O2

]

3,85.10-3 = k (7,69.10

-6)

1,67.10-2 = k (3,33.10

-5)

0,100 = k (2,00.10-4)

=

0,231 = (0,231) = 1

=

0,25

0,25

d

[O2]

dt

3,85.10-3

1,67.10-2

7,69.10-6

3,33.10-5

3,33.10-

5 2,00.10

-

4

1,67.10-

2 0,100

12

0,167 = (0,167) = 1

=

0,0385 = (0,0385) = 1

v = k [O2]

b.

k = = 501 s1

k = = 502 s1

k = = 500 s1

ktb = 501 s1

Học sinh chỉ cần tính 1 trong các giá trị k, hoặc β là cho điểm

0,25

0,25

2

343 K

1 2

0,693 0,693k

t 1000 = 6,93104

s1

.

Theo t = 01

lnt

N

k N t 1 4 =

0

40

C12,303lg

0,25C6,93 10 = 2000 s

(tức là 2 t 1 2 )

* k 303K = 1 2

0,693 0,693

t 5000 = 1, 3910

4 s1

.

b) Theo 2

1 1 2

1 1ln ( ) aT

T

Ek

k R T T

4

4

6,93 10 1 1ln

1,39 10 8,314 303 343

aE

Ea = 34,704 (KJ/mol)

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Bài 5

2,5

(2,5 điểm)

1. Dung dịch X gồm Cu(NO3)2 0,06M và Pb(NO3)2 0,04M. Tính pH của dd

X. Biết: * 8 * 7,8

( ) ( )10 ; 10 ;

Cu OH Pb OH

2. Người ta điều chế một dung dịch Y bằng cách hoà tan 0,05 mol axit

7,69.10-

6 2,00.10

-

4

3,85.10-

3 0,100

3,85.10-3

mol.L1.s

1 7,69.10

-6

mol.L1

1,67.10-2

mol.L1.s

1 3,33.10

-5 mol.L

1

0,100 mol.L1.s

1 2,00.10

-4 mol.L

1

13

axetic và 0,05 mol Natri axetat trong nước rồi thêm nước đến thể tích 1 lít

.Tính pH của dung dịch Y. Cho Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5

.

5 1 . Ta có các cân bằng:

Cu2+

+ H2O Cu(OH)+ + H

+ (1) K1 = 10

-8

Pb2+

+ H2O Pb(OH)+ + H

+ (2) K2 = 10

-7,8

H2O H+ + OH

- (3) Kw = 10

-14

Vì 2 1.Cu

C K ≈ 2 2.Pb

C K >> Kw nên ta có thể tính pH theo cân bằng (1)

và (2), bỏ qua cân bằng (3).

Theo điều kiện proton, ta có: ( ) ( )H Cu OH Pb OH

Theo cân bằng (1), (2), ta có :

2 2

1 2 2 2

1 2

. .. .

K Cu K Pbh h K Cu K Pb

h h

Giả sử nồng độ cân bằng của Cu2+

, Pb2+

là nồng độ ban đầu, ta tính

được :

h = 3,513.10-5

(M)

Tính lại nồng độ cân bằng của Cu2+

, Pb2+

theo giá trị H+ ở trên

Gọi x, y lần lượt là nồng độ cân bằng của Cu(OH)+, Pb(OH)

+

Theo cân bằng (1), (2) ta có

58 5

1

57,8 5

2

.3,513.1010 1,708.10

0,06

.3,513.1010 1,805.10

0,04

xK x

x

yK y

y

.

Giá trị của x, y rất nhỏ so với nồng độ ban đầu nên nồng độ cân bằng

của Cu2+

, Pb2+

coi như bằng nồng độ ban đầu( kết quả lặp)

Vậy [H+] = 3,513.10

-5 ; pH = 4,454

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

2 a. Dung dịch X là dung dịch đệm axit.

pH = pK + lg

3

3

CH COO

CH COOH = 4,745 + 0 = 4,745

1,0

14

0,25



Au3+

+ 2e Au+ Fe

3+ + 1e Fe

2+

Chỉ rõ anot, catot và viết các quá trình oxi hóa –khử ở các điện cực, phản

ứng tổng xảy ra trong pin. Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số

cân bằng của phản ứng xảy ra tron g pin. Giả sử tất cả các nồng độ là 1 M

và các áp suất riêng phần là 1, 0 atm. Cho 3

0

/0,037

Fe FeE V ;

2

0

/0,44

Fe FeE V ; 3

0

/1,26

Au AuE V .

2. Cân bằng các phản ứng oxi hoá khứ sau đây bằng phương pháp thăng

bằng ion - electron:

a. Fe3P + NO3- + .......→ NO +H2PO4

- +...

b. Cr3+

+ ClO3- + OH

- → CrO4

2- + Cl

- +....


PO43- HPO3

2-

-1,12V

H2PO2-

-2,05V

P PH3

-0,89V

-1,345V


2- / H2PO2

-


6 1 Fe2+

(aq) +2e Fe 2

0

/Fe FeE 2

0 0

1 /2

Fe FeG FE

Fe3+

(aq) +3e Fe 3

0

/Fe FeE 3

0 0

2 /3

Fe FeG FE

Fe3+

(aq) + e Fe2+

(aq) 0

3 2/Fe FeE 3 2

0 0

3 /Fe FeG FE

0

3G = 0

2G - 0

1G 3 2/Fe FeE = 3 3

0

/Fe FeE - 2 2

0

/Fe FeE = 0,77V

Vậy 3 2 3/ /Fe Fe Au AuE E suy ra catot (+) là cặp Au

3+/Au

+ và anot là

cặp Fe3+

/Fe2+

Anot (-) Pt | Fe2+

(aq), Fe3+

(aq) || Au3+

(aq), Au+

(aq) | Pt (+) Catot

(-) Anot 2* | Fe2+

(aq) Fe3+

(aq) + e 1

1K

(+) Catot Au3+

(aq) + 2e Au+

(aq) 2K

Phản ứng trong pin: Au3+

(aq) + 2Fe2+

(aq) 2Fe3+

(aq) + Au+

(aq) K

K = ( 1

1K )2. 2K =

0 03 3 2/ /

2( )

0,05910Au Au Fe Fe

E E

(1)

thay vào (1), ta có: K = 1016,61

Ở điều kiện chuẩn, sức điện động chuẩn của pin:

0,25

0,25

15

0

pinE = 0 0

3 3 2/ /Au Au Fe FeE E = 0,49V

0,25

2 Cân bằng phản ứng bằng phương pháp ion electron

a) Fe3P + NO3- + .......→ NO +H2PO4

- +...

3x Fe3P + 4H2O → 3Fe3+

+ H2PO4-+ 6H

+ + 14e

14x NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O

3Fe3P + 14NO3- +38H

+ →9Fe

3+ +3H2PO4

-+14NO + 16H2O

b) Cr3+

+ ClO3- + OH

- → CrO4

2- + Cl

- +....

2 x Cr3+

+8OH- →CrO4

- + 4H2O + 3e

1 x ClO3- + 3H2O + 6e → Cl

- +6OH

-

2 Cr3+

+ ClO3- + 10 OH

- → 2CrO4

2- + Cl

- +5H2O

0,25

0,25

0,25

0,25

3 (1) PO43-

+ 2H2O + 2e⇌ HPO32-

+ 3OH-. G

01 = -2FE

o1

.

(2) HPO32-

+ 2H2O + 2 e ⇌H2PO2- + 3OH

- . G

01 = -2FE

o2

.

(3) PO43-

+ 4 H2O + 4 e ⇌H2PO2- + 6OH

-. G

03 = -4FE

o3

.

2. Tổ hợp các phương trình ta có:

* (3) = (1) + (2)

4E°3 = 2(E°1+ E°2)

E° (HPO32-

/ H2PO2-)= E°2= (4E°3 – 2E°1)/2 = [4 . (-1,345) –2. (-1,12) ]/2

= -1,57 V

0,25

0,25

0,25

Bài 7

2,5

(2,5 điểm)

1. Cho 3 nguyên tố A, B và C. Biết đơn chất A tác dụng với đơn chất B ở

nhiệt độ cao sinh ra hợp chất D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo

ra khí cháy được và có mùi trứng thối. Đơn chất B và đơn chất C tác dụng

với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím

hoá đỏ. Hợp chất của A với C (hợp chất F) có trong tự nhiên và thuộc một

trong những chất có độ cứng rất cao. Xác định A, B, C, D, E, F và phương trình

các phản ứng đã nêu ở trên.

2. Các khí X, Y khác nhau được đựng trong hai bình. Cả hai khí đều có

mùi khó chịu, không màu và có tổng khối lượng là 6,8 gam. Khi đốt cháy

hoàn toàn trong O2 dư, toàn bộ lượng khí X tạo ra 5,4 gam H2O và khí Z

rất ít tan trong nước. Khi đốt cháy trong oxi dư, toàn bộ lượng khí Y tạo ra

nước và khí T có thể làm mất màu dung dịch nước Brom. Nếu cho toàn bộ

cũng lượng khí Y như trên đi qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thu được 23,9

gam kết tủa đen. Hỗn hợp khí Z và T cân nặng 9,2 gam và chiếm thể tích

4,48 lít (đktc). Xác định khí X, Y, Z, T và viết các phương trình phản ứng

xảy ra. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.


7 1 Hợp chất AxBy là một muối. Khi bị thuỷ phân cho thoát ra H2S.

Hợp chất F AnCm là Al2O3

Vậy A là Al, B là S, C là O

2 Al + 3 S → Al2S3 (1)

(A) (B) (D)

0,25

0,25

16

Al2S3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2S (2)

(D)

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 (3)

(A) (C) (F)

S + O2 → SO2 (4)

(B) (C) (E)

0,25

0,25

2

A: NH3; B: H2S; C: N2; D: SO2

H2S + Pb(NO3)2 PbS + 2HNO3

0,1 0,1 0,1

n H S2 = n PbS = 0, 1 V H S2

= 2,24 lít, m = 3,4 gam.

2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O

0,1 0,1

SO2 + Br2 + H2O H2SO4 + 2HBr

mA = 6,8 – 3,4 = 3,4 gam

mC = 9,2 – 0,1 x 64 = 2,8 gam; nC = (4,48 – 0,1 x 22,4) : 22,4 = 0,1 mol.

Vậy A chứa N và H: mH = 5,4 x 2 : 18 = 0,6 mol.

A:NxHy với x : y = 2,8 0,6 1

: 14 1 3

A: NH3

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5

Bài 8 Bài 8 (2,5 điểm)





2. Một dung dịch A chứa 2 muối Na2SO3 và Na2S2O3. Cho Cl2 dư đi qua

100 ml dung dịch A rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung

dịch BaCl2 thấy tách ra 6,524 gam kết tủa. Mặt khác, nếu thêm vào 100ml

dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung dịch A đến khi màu

xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,5 M. Viết

phương trình hoá học ở dạng ion thu gọn và tính nồng độ mol mỗi chất

trong dung dịch A. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Hướng dẫn chấm :

8 1

a

b

Viết PTPƯ

2I- + 2Fe

3+ 2Fe

2+ + I2

2I- + O3 + H2O 2OH

- + O2 + I2

2Br- + 4H

+ + SO4

2-(đặc) Br2 + SO2 + 2H2O

5Br- + BrO3

- + 6H

+ 3Br2 + 3H2O

0,5

0,75

2 Phương trình hóa học:

5H2O + S2O2

3

+ 4Cl2 2SO 2

4

+ 8Cl + 10H

+ (1)

17

x 2x

H2O + SO 2

3

+ Cl2 SO 2

4

+ 2Cl + 2H

+ (2)

y y

Ba2+

+ SO 2

4

BaSO4 (3)

2S2O2

3

+ I2 S4O2

6

+ 2I (4)

x x/2

H2O + SO 2

3

+ I2 SO 2

4

+ 2I + 2H

+ (5)

y y

Ta có hệ phương trình: 2x + y = 6,524

233 = 0,028 (I)

2

x + y = 0,0145 (II)

Giải hệ phương trình trên: x = 0,009 và y = 0,01.

Nồng độ mol của Na2S2O3 = 0,09 M và Na2SO3 = 0,1 M

Học sinh viết đúng mỗi phương trình được 0,2 điểm.

Tính toán đúng kết quả được 0,25 điểm

1,25

SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ...

Documents

Transcript of SỞ GD&ĐT QUẢNG NINH ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ...