Giáo án Bài tập phân rã phóng xạ – phản ứng hạt nhân37482

Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10  Phần 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ BÀI TẬP PHÂN RÃ PHÓNG XẠ – PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Câu 1: Chất phóng xạ 210Po có chu kì bán rã T = 138 ngày Tính khối lượng Po có độ phóng xạ Ci (ĐS: 0,222 mg) Câu 2: Tính tuổi tượng cổ gỗ biết độ phóng xạ  0,77 lần độ phóng xạ khúc gỗ có khối lượng vừa chặt Biết TC14  5600 năm (ĐS: 2100 năm) Câu 3: Xét phản ứng hạt nhân xảy bắn phá nhôm hạt  : 27 13 Al    30 15 P  n Cho bieát: mAl = 26,974u ; mP = 29,970u ; m  = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u Hãy tính lượng tối thiểu hạt  cần thiết để phản ứng xảy (ĐS: 3MeV) Câu 4: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã T = 10s Lúc đầu có độ phóng xạ Ho = 2.107 Bq Tính số phân rã phóng xạ, số nguyên tử ban đầu, số nguyên tử lại độ phóng xạ chất phóng xạ sau 30s (ĐS: k = 0,0693s-1, No = 2,9.108 nguyên tử, N = No/8 nguyên tử, H = Ho/8 Bq) Câu 5: Năng lượng liên kết riêng lượng tính cho nuclêon a Hãy tính lượng liên kết riêng hạt  Cho biết khối lượng hạt nhân sau: m  = 4,0015u ; mp = 1,0073u ; mn = 1,0087u b Tính lượng tỏa tạo thành gam Heli Lấy NA = 6,022.1023 mol-1, He = 4,003 u (ÑS: a 7,1MeV ; b 6,8.1010 J) Câu 6: Một mẫu Poloni nguyên chất có khối lượng (g), hạt nhân Poloni 210 84 Po phóng xạ phát   hạt  chuyển thành hạt AZ X bền a Viết phương trình phản ứng gọi tên AZ X b Xác định chu kì bán rã Poloni phóng xạ, biết 365 ngày tạo thể tích V = 179 cm3 khí He (đktc) c Tìm tuổi mẫu chất biết thời điểm khảo sát tỉ số khối lượng AZ X khối lượng chất 2:1 (ĐS: a 82Pb207 Chì b 138 ngaøy ) -BÀI TẬP HÓA LƯNG TỬ – MOMEN LƯỢNG CỰC – NĂNG LƯNG LIÊN KẾT ฀ Câu 1: Thực nghịêm xác định momen lưỡng cực phân tử H2O 1,85D, góc liên kết HOH o 104,5 , độ dài liên kết O–H 0,0957 nm Tính độ ion liên kết O–H phân tử oxy (bỏ qua momen tạo cặp electron hóa trị khơng tham gia liên kết oxy) 1D = 3,33.10-30 C.m Điện tích electron -1,6.10-19C ; 1nm = 10-9m Hướng dẫn giải: Giả thiết độ ion liên kết O – H 100% 0,0957.10-9 1,6.10-19 =4,600D => độ ion liên kết O – H 32,8% ta có:  = 3,33.10-30 Câu 2: Ánh sáng nhìn thấy có phân hủy Br2(k) thành nguyên tử không Biết lượng phá vỡ liên kết hai nguyên tử 190kJ.mol-1 Tại Br2 có màu? Biết h = 6,63.10-34 J.s ; c = 3.108 m.s-1 ; NA = 6,022.1023 mol-1 Hướng dẫn giải c E = h N A   = 6,3.10-7 m  Do  nằm vùng tia sáng nhìn thấy nên phân hủy có màu Gi¸o viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng häc sinh giái khèi 10 Z (eV) (n: số lượng tử chính, Z: số đơn vị điện tích hạt nhân) n2 a Tính lượng 1e trường lực hạt nhân hệ N6+, C5+, O7+ b Qui luật liên hệ En với Z tính phản ánh mối liên hệ hạt nhân với electron hệ ? Câu 3: Biết E n = -13,6  Hướng dẫn giải a Theo đầu bài, n phải nên ta tính E1 Do cơng thức E1 = −13,6 Z2 (ev) (2’) Thứ tự theo trị số Z: Z = → C5+ : (E1) C5+ = −13,6 x 62 = −489,6 eV Z = → N6+ : (E1) N6+ = −13,6 x 72 = −666,4 eV Z = → O7+ : (E1) O7+ = −13,6 x 82 = −870,4 eV b Quy luật liên hệ E1 với Z : Z tăng E1 âm (càng thấp) Qui luật phản ánh tác dụng lực hút hạt nhân tới e xét: Z lớn lực hút mạnh → lượng thấp → hệ bền, bền O7+ Câu 4: Việc giải phương trình Schrodinger cho hệ nguyên tử 1electron phù hợp tốt với lý thuyết cổ điển Z2 Bohr lượng tử hóa lượng E n = -13,6  (eV) Để cho tiện sử dụng giá trị số n số xuất công thức chuyển hết đơn vị eV Điều thú vị ta sử dụng công thức cho phân tử heli trung hòa Trong nguyên tử heli lực hạt nhân tác dụng lên electron bị giảm bớt electron khác chắn Điều có nghĩa điện tích hạt nhân tác dụng lên electron Z = mà nhỏ gọi điện tích hiệu dụng (Zeff) Năng lượng ion hóa nguyên tử heli trạng thái 24,46eV Tính Zeff Hướng dẫn giải Mỗi electron lớp n = nguyên tử heli có lượng –Z2eff = 13,6eV Mức lượng thấp heli –Z2eff = 27,2eV Ở trạng thái ion He+ có lượng = -4.13,6 = -54,4eV Năng lượng ion hoá = (-54,4 + Z2eff 27,2) = 24,46 => Zeff = 1,70 Câu 5: Bằng phương pháp quang phổ vi sóng người ta xác định phân tử SO2 trạng thái có: SO2  1, 6D o ฀ dSO  1, 432 A ; OSO  109o5 a Tính điện tích hiệu dụng nguyên tử O nguyên tử S phân tử SO2 b Tính độ ion liên kết S-O Hướng dẫn giải a Đối với phân tử SO2 xem trung tâm điện tích dương trùng với hạt nhân nguyên tử S cịn trung tâm điện tích âm nằm điểm đoạn thẳng nối hai hạt nhân nguyên tử O Như momen lưỡng cực phân tử SO2: SO2    2 Trong  khoảng cách hai tâm điện tích tính sau: o   1, 432  cos 59o 45'  0, 722 A Theo kiện cho: SO2  1, 6D nên từ rút ra: 1, 1018  0, 23  0, 722 108  4,8 1010 Vậy điện tích hiệu dụng ngun tử O -0,23 cịn điện tích hiệu dụng nguyên tử S +0,46 điện tích tuyệt đối electron b Mặt khác xem liên kết S-O hồn tồn liên kết ion momen lưỡng cực phân tử là: SO2  0, 722 108   4,8 1010  6,93D  1, 100%  23% 6,93 Câu 6: Tính lượng liên kết ion ENa-F hợp chất ion NaF Biết trị số (kJ/mol): INa = 498,5 ; Vậy độ ion x liên kết S-O bằng: x  o FF = -328 ; khoảng cách ro = 1,84 A , nNaF = hệ số đẩy Born, o  8,854.1012 số điện môi chân không ENa-F tính theo cơng thức: E A  B Giáo viên: trần hữu tuyến N A e   1    I A  FB (ĐS: ENa-F = 497,2) 4.o ro  n  ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Phần 2: SỰ BIẾN THIÊN TUẦN HOÀN CỦA MỘT SỐ TÍNH CHẤT THEO CHIỀU TĂNG DẦN ĐIỆN TÍCH HẠT NHÂN Câu 1: Tính lượng mạng lưới LiF dựa vào số liệu cho bảng sau: Năng lượng (kJ/mol) Năng lượng (kJ/mol) Ái lực elctron F(k) : AF = –333,000 Liên kết F–F: Elk = 151,000 Ion hóa thứ Li(k): I1 = 521,000 Sinh nhiệt LiF(tinh thể) = –612,300 Entanpi nguyên tử hóa Li(tinh thể) = 155,200 Umạng lưới = ? -1 ĐS: Uml = 1031 kJ.mol Câu 2: Năng lượng ion hóa thứ nguyên tố chu kì sau: Nguyên tử I1 (kJ/mol) Li 521 Be 899 B 801 C N O F Ne 1087 1402 1313 1681 2081 a Hãy cho biết từ Li đến Ne, lượng ion hóa thứ nguyên tố nhìn chung tăng dần từ: Be sang B ; từ N sang O lượng ion hóa thứ lại giảm b Tính điện tích hạt nhân hiệu dụng Z’ electron hóa trị có lượng lớn nguyên tử giải thích biến thiên giá trị Z’ chu kì Biết rằng: Z '2 13,6eV = 1312kJ/mol ; I1  13, (eV) n ÑS: 1,26 ; 1,66 ; 1,56 ; 1,82 ; 2,07 ; 2,00 ; 2,26 ; 2,52 Giải thích: Cấu trúc bán bão hòa phân lớp s, p bền nguyên tố Li, N ; B, O dễ e để đạt cấu trúc bán bão hòa phân lớp s, p bền Câu 3: Năng lượng liên kết đơn giản hai nguyên tử A B EAB lớn giá trị trung bình cộng lượng liên kết đơn EAA ; EBB  AB : E AB  E AA  E BB    AB Giá trị  AB (kJ/mol) đặc trưng cho phần đặc tính ion liên kết AB liên quan đến khác độ âm điện A B, tức hiệu số  A   B Theo Pauling:  A   B  0,1  AB Để thu giá trị độ âm điện nguyên tố khác nhau, Pauling gán giá trị độ âm điện hiđro 2,2 a Tính độ âm điện Flo Clo dựa vào số liệu lượng liên keát sau: HF HCl F2 Cl2 H2 565 431 151 239 432 b Tính lượng liên kết ECl-F Hướng dẫn giải (151  432)   F  3,85 Cách tính tương tự được:  Cl  3,18 a  F  2,  0,1 565  (151  239)  x  E Cl F  240kJ.mol1 Câu 4: Theo Allred Rochow, độ âm điện nguyên tố tính theo công thức sau: o Z '2   0,359  0, 744 Trong đó: r bán kính cộng hóa trị nguyên tố ( A ) ; Z’ điện tích hạt nhân r hiệu dụng tính cho tất electron torng nguyên tử tính theo quy tắc Slater Để tính giá trị gần Z’, Slater chia AO thành nhóm sau: 1s | 2s, 2p | 3s ; 3p | 3d | 4s, 4p | 4d | 4f | 5s, 5p | … - Hệ số chắn hai electron 1s = 0,300 - Hệ số chắn electron nhóm khác electron nhóm ns, np sau: o = electron nhóm bên phải nhóm ns, np b 3,85 3,18 0,1 x Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giái khèi 10 - o = 0,350 neáu electron nhóm với ns, np o = 0,850 electron nhóm n’ = n – o = 1,000 electron nhóm n’ < n – Hệ số chắn electron nhóm khác electron nhóm nd hay nf sau: o = electron nhóm bên phải nhóm nd hay nf o = 0,350 electron nhóm với nd hay nf o = 1,000 electron nhóm n’  n – o Hãy tính độ âm điện Clo Flo, biết bán kính cộng hóa trị F Cl là: 0,71 0,99 A Hướng dẫn giải Z 'F   (0,85.2  0,35.7)  4,85   F  0,359 4,85  0, 744  4, 20 (0, 71) Cách tính tương tự cho Z’Cl = 5,75  Cl  2,85 I1  A1  0,17 Trong đó: I1 516 lượng ion hóa thứ nguyên tử (kJ/mol) ; A1 lực electron nguyên tử (kJ/mol) Tính độ âm điện Clo Flo dựa vào số liệu sau (kJ/mol): I1 (F) I1 (Cl) A1 (F) A1 (Cl) 1681 1255 -333 -348 Câu 5: Muliken tính độ âm điện nguyên tố theo công thức sau:   Hướng dẫn giaûi 1681  333  0,17  4, 07 Cách tính tương tự cho Cl  3, 28 516 Caâu 6: Dựa vào phương pháp gần Slater, tính lượng ion hóa thứ I1 cho He (Z = 2) Hướng dẫn giải *  13, 2  0,32   13, 6(Z )  * He có cấu hình 1s , E He      78, 6eV    n *2 12     13, 6Z2 13,  22 He+ có cấu hình 1s1, E*He      54, 4eV n2 12 Quá trình ion hóa: He  He   1e  I1  E*He  E*He  (54, 4)  (78, 6)  24, 2eV F  -Phần 3: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ Câu 1: Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm diện Tính bán kính ion Na+ khối lượng riêng o o tinh thể NaCl biết rằng: cạnh ô mạng sở a = 5,58 A ; bán kính ion rCl  1,810 A ; khối lượng o mol Na Cl là: 22,99 g.mol-1 35,45 g.mol-1 (ĐS: r+ = 0,98 A ; d = 2,23 g/cm3) Câu 2: Tinh thể Fe   có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối với cạnh a ô mạng sở o o a  2,860 A coøn Fe   kết tinh dạng lập phương tâm diện với a  3,560 A Tính bán kính kim loại khối lượng riêng sắt thuộc hai loại cấu trúc biết Fe = 55,800 g/mol o o ĐS: Fe   : r = 1,24 A ; d = 7,92 g/cm3 ; Fe   : r = 1,26 A ; d= 8,21 g/cm3 Câu 3: Ba loại caáu trúc tinh thể phổ biến kim loại lập phương tâm khối, lập phương tâm diện lục phương đặc khít Hãy tính độ đặc khít Đđặc loại mạng tinh thể ĐS: lập phương tâm khối: 68% ; lập phương tâm diện: 74% ; lục phửụng ủaởc khớt: 74% Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 o Câu 4: Tinh thể MgO có cấu trúc kiểu NaCl với cạnh ô mạng sở là: d  4,100 A Tính lượng mạng lưới MgO theo phương pháp Born-Landré phương pháp Kapustinxki biết số Madelung mạng lưới MgO: a = 1,7475 ; e = 1,602.10-19C ; o  8,85.1012 ; NA = 6,023.1023 ; nB = Theo Born-Landreù: U  Z Z e aN A (1  ) với R = r+ + r4o R nB Theo Kapustinxki: U  1, 08.107 Z Z  n R Hướng dẫn giải Thay số vào phương trình ta suy ra: Theo Born-Landreù: U = 4062 kJ/mol ; theo Kapustinxki: U = 4215 kJ/mol o Câu 5: Tinh theå CsI có cấu trúc lập phương tâm khối với cạnh a ô mạng sở a = 4,450 A Bán o kính ion Cs+ 1,69 A Hãy tính: a Bán kính ion Ib Độ đặc khít Đđặc tinh thể c Khối lượng riêng mạng tinh thể CsI o ĐS: a Khoảng 2,16 A ; b khoaûng 77,4% ; c khoaûng 4,9 g/cm3 Câu 6: Sắt kim loại nóng chảy 1811K Giữa nhiệt độ phịng điểm nóng chảy nó, sắt kim loại tồn dạng thù hình dạng tinh thể khác Từ nhiệt độ phịng đến 1185K, sắt có cấu tạo tinh thể dạng lập phương tâm khối (bcc) quen gọi sắt-  Từ 1185K đến 1667K sắt kim loại có cấu tạo mạng lập phương tâm diện (fcc) gọi sắt-  Trên 1167K điểm nóng chảy sắt chuyển dạng cấu tạo lập phương tâm khối (bcc) tương tự sắt-  Cấu trúc sau (pha cuối) gọi sắt-  Cho biết khối lượng riêng sắt kim loại nguyên chất 7,874g.cm-3 293K, a Tính bán kính nguyên tử sắt (cm) b Ước lượng khối lượng riêng sắt (tính theo g.cm-3) 1250K Chú ý: Bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể giãn nở nhiệt kim loại Thép hợp kim sắt cacbon, số khoảng trống nguyên tử sắt (các hốc) mạng tinh thể bị chiếm nguyên tử nhỏ cacbon Hàm lượng cacbon hợp kim thường khoảng 0,1% đến 4% Trong lị cao, nóng chảy sắt dễ dàng thép chứa 4,3% theo khối lượng Nếu hỗn hợp làm lạnh nhanh (đột ngột) nguyên tử cacbon phân tán mạng sắt-  Chất rắn gọi martensite - cứng giòn Dù bị biến dạng, cấu tạo tinh thể chất rắn giống cấu tạo tinh thể sắt-  (bcc) Giả thiết nguyên tử cacbon phân bố cấu trúc sắt a Ước tính hàm lượng nguyên tử cacbon tế bào đơn vị (ô mạng sở) sắt-  martensite chứa 4,3%C theo khối lượng b Ước tính khối lượng riêng (g.cm-3) vật liệu Khối lượng mol nguyên tử số: MFe = 55,847g.mol-1 ; MC = 12,011g.mol-1 ; NA = 6,02214.1023mol-1 Hướng dẫn giải Các bước tính tốn: Định nghĩa tham số chiều dài (a, b, c, d1, d2 r) thể tích (V1 V2) cho hai cấu tạo bcc fcc sắt Tính thể tích V1 mạng đơn vị sắt - α nhờ khối lượng riêng (ρbcc) 293K, khối lượng mol nguyên tử sắt (MFe), số Avogadro NA Tính chiều dài d1 cạnh mạng đơn vị bcc từ thể tích Tính bán kính ngun tử r sắt từ chiều dài d1 Tính chiều dài d2 cạnh ô mạng đơn vị fcc (ở 1250K) từ bán kính nguyên tử r sắt Tính thể tích V2 ô mạng đơn vị fcc sắt - t chiu di d2 ca cnh Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giái khèi 10 Tính khối lượng m số nguyên tử sắt ô mạng đơn vị sắt - γ từ khối lượng mol nguyên tử MFe sắt số Avogadro NA Tính khối lượng riêng (ρfcc) sắt - γ từ gía trị m V2 Một hướng khác để tìm khối lượng riêng ρfcc sắt - γ tính ti lệ phần trăm khoảng không gian chiếm chỗ hai loại mạng đơn vị bcc fcc, thay bước từ đến bước từ 5’ đến 8’ sau đây: 5’ Tính tỉ lệ phần tăm khoảng không gian chiếm chỗ ô mạng đơn vị bcc 6’ Tính tỉ lệ phần tăm khoảng không gian chiếm chỗ ô mạng đơn vị fcc 7’ Từ tỉ lệ fcc/bcc ta suy tỉ lệ: ρbcc/ρfcc 8’ Từ gía trị cho trước bước 7’ ta tính ρfcc Các chi tiết: Ở 293K sắt - α có cấu trúc tinh thể bcc Mỗi ô mạng đơn vị thực chứa hai nguyên tử, nguyên tử tâm mạng Ở 1250K, sắt - γ có cấu tạo tinh thể fcc Mỗi ô mạng đơn vị thực chứa nguyên tử tâm mặt có nửa nguyên tử - r: bán kính nguyên tử sắt - a: chiều dài đường chéo mặt ô mạng đơn vị bcc - b: chiều dài đường chéo qua tâm ô mạng đơn vị bcc - c: chiều dài đường chéo mặt ô mạng đơn vị fcc - d1: chiều dài cạnh ô mạng đơn vị bcc sắt - α - d2: chiều dài cạnh ô mạng đơn vị bcc sắt - γ - V1: Thể tích mạng đơn vị bcc sắt - α - V2: Thể tích mạng đơn vị bcc sắt - γ - Va: thể tích chiếm nguyên tử - Va1: Thể tích chiếm hai nguyên tử ô mạng đơn vị bcc - Va2: Thể tích chiếm bốn nguyên tử ô mạng đơn vị fcc - R1: Tỉ lệ phần trăm khoảng không gian chiếm chỗ ô mạng đơn vị bcc - R2: Tỉ lệ phần trăm khoảng không gian chiếm chỗ ô mạng đơn vị fcc Va = r ; Va1 = 2Va2 ; Va2 = 4Va ; b = 4r ; a = 2d1 ; 16r b = d  a = 3d  d1 =  V1 = d13 = 2 2 16r c = 4r ; c = 2d  d =  V2 = d 32 = 2 2  16r         16r        3 1,000cm3 sắt có khối lượng 7,874g 293K (ρbcc) mol sắt có khối lượng 55,847g (MFe) Vậy 0,1410mol sắt chiếm thể tích 1,000cm3 1mol sắt chiếm thể tích 7,093cm3 mol tương ứng chiếm 6,02214.1023 nguyên tử 7,093.2 V1 = = 2,356.10-23cm3 đơn vị ô mạng 6,02214.1023 d1 = V11/3 = 2,867.10-8 cm Với cấu tạo bcc, gía trị d1 biểu thị là: d1 = (16r2/3)1/2 Vậy gía trị r là: r = (3d12/16)1/2 = 1,241.10-8cm Ở 1250K, cấu tạo fcc, d2 = (16r2/2)1/2 = 3,511.10-8cm V2 = d23 = 4,327.10-23cm3 Khối lượng m nguyên tử sắt ô mạng đơn vị fcc là: m = 55,847.4/(6,02214.1023) = 3,709.10-22g ρfcc = m/V2 = 8,572g/cm3 Cách giải khác để tìm khối lng riờng fcc ca st - : Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giái khèi 10 5’ R1 = [(Va1)/V1].100% = 68,02% 6’ R2 = [(Va2)/V2].100% = 74,05% 7’ ρbcc/ρfcc = 74,05/68,02 = 1,089 8’ ρfcc = 8,572g/cm3 Các bước tính tốn: Từ phần trăm cấu thành martensite (theo khối lượng), tính số mol tương ứng cacbon sắt Đưa tỉ lệ mol C/Fe ô mạng đơn vị (Ghi chú: Hai nguyên tử Fe ô mạng đơn vị) Tìm số nguyên be nguyên tử C số nguyên bé ô mạng đơn vị (không bắt buộc) Tính khối lượng sắt mạng đơn vị Tính khối lượng cacbon ô mạng đơn vị Tính tổng khối lượng sắt cacbon mạng đơn vị Tính khối lượng riêng martensite [ρ(martensite có 4,3%C)] từ tổng khối lượng C Fe thể tích V1 mạng đơn vị sắt - α cấu tạo bcc Chi tiết: Trong 100,0g martensite có 4,3%C  nC = 0,36mol nFe = 1,71mol Vậy nguyên tử cacbon có 4,8 nguyên tử sắt hay 0,21 nguyên tử cacbon cho nguyên tử sắt Martensite có cấu tạo tinh thể bcc (2 nguyên tử sắt cho ô mạng đơn vị) Như số nguyên tử cacbon ô mạng đơn vị là: 2.(1/4,8) = 0,42 nguyên tử nguyên tử C [(0,42 nguyên tử C/0,42).5] 12 ô mạng đơn vị [1 ô mạng đơn vị/0,42).5] Số gam Fe ô mạng đơn vị là: 55,847.2/(6,02214.1023)= 1,8547.10-22 g Số gam C ô mạng đơn vị là: 12,011/(6,02214.1023) = 1,9945.10-23 g Tổng khối lượng C Fe = 1,8457.10-22 + 0,42.1,9945.10-23 = 1,938.10-22 g Mỗi ô mạng đơn vị sắt - α chiếm thể tích V1 = 2,356.10-23 cm3 ρ(martensite có 4,3%C) = 1,938.10-22/(2,356.10-23) = 8,228 g.cm-3 Câu 7: Cho kiện sau: Năng lượng Thăng hoa Na Ion hóa thứ Na Liên kết F2 KJ.mol-1 108,68 495,80 155,00 Năng lượng Liên kết Cl2 Mạng lưới NaF Mạng lưới NaCl KJ.mol-1 242,60 922,88 767,00 thành NaF(rắn) -573,60 KJ.mol-1 ; nhiệt hình thành NaCl(rắn) -401,28 KJ.mol-1 Tính lực electron F Cl So sánh kết giải thích Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Hess vào chu trình M(r) HHT 1X 2(k) + 12 HLK + HTH M(k) X(k) I1 M+(k) + AE + X-(k) MX(r) HML Ta được: AE = ΔHHT - ΔHTH - I1 - ½ ΔHLK + ΔHML (*) Thay số vào (*), AE (F) = -332,70 kJ.mol-1 AE (Cl) = -360 kJ.mol-1 AE (F) > AE (Cl) F có độ âm điện lớn Cl nhiều Có thể giải thích điều sau:  Phân tử F2 bền phân tử Cl2, ΔHLK (F2) < ΔHpl (Cl2) dẫn đến AE (F) > AE (Cl) Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Nhiệ t hình Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10  Cũng giải thích: F Cl hai nguyên tố liền nhóm VIIA F đầu nhóm Ngun tử F có bán kính nhỏ bất thường cản trở xâm nhập electron Phần 4: NHIỆT – ĐỘNG HÓA HỌC BÀI TẬP NHIỆT HÓA HỌC Câu 1: Tính lượng liên kết trung bình liên kết O–H O–O phân tử H2O2 dựa vào số o o o liệu (kJ/mol) sau: H o(H2O,k )  241,8 ; H (H,k )  218 ; H (O,k )  249, ; H (H O ,k )  136,3 Câu 2: Tính H o phản ứng sau ôû 423K: H 2(k )  O 2(k ) ฀ H O(h ) o 1 o Biết rằng: H H2O( lỏng )  285, 200(kJ.mol ) ; nhiệt hóa nước lỏng: H 373  37,5(kJ.mol1 ) nhiệt dung mol CoP (J.K-1.mol-1) chất sau: H2 (k) O2 (k) H2O (h) H2O (l) -3 -3 -2 27,3 + 3,3.10 T 29,9 + 4,2.10 T 30 + 1,07.10 T 75,5 Câu 3: Liên kết phân tử Cl2 bị phá vỡ tác dụng photon có độ dài sóng   495nm a Dữ kiện có giải thích Clo có màu không? Tính lượng liên Cl–Cl b Ở 1227oC 1atm, 3,5% phân tử Cl2 phân li thành nguyên tử Tính: G o ; H o phản ứng: Cl2(k ) ฀ 2Cl(k ) Giải thích dấu số liệu thu c Ở nhiệt độ độ phân li 1% (áp suất hệ không đổi) Câu 4: Naphtalen C10H8 có nhiệt độ nóng chảy 80,22oC sinh nhiệt H so  19,1 kJ.mol-1 Hòa tan 0,9728 gam lưu huỳnh 54,232 gam C10H8 nhiệt độ nóng chảy giảm 0,486oC Tính số nguyên tử S phân tử tồn C10H8 Câu 5: Cho phương trình nhiệt hóa học sau đây: (1) ClO2 (k) + O3 (k) → Cl2O7 (k) ΔH0 = - 75,7 kJ (2) O3 (k) → O (k) + O (k) ΔH0 = 106,7 kJ (3) ClO3 (k) + O (k) → Cl2O7 (k) ΔH0 = -278 kJ (4) O2 (k) → O (k) ΔH0 = 498,3 kJ k: kí hiệu chất khí Hãy xác định nhiệt phản ứng sau: (5) ClO2 (k) + O (k) → ClO3 (k) Hướng dẫn giải: Kết hợp pt (1) (3) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) → 1/2 Cl2O7 (k) ΔH0 = - 37,9 kJ 1/2 Cl2O7 (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ΔH0 = 139 kJ (6) ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) Kết hợp pt (6) (2) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) 1/2 O2 (k) + 1/2 O (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ΔH0 = 101,1 kJ → → ClO3 (k) + 1/2 O (k) 1/2 O3 (k) ΔH0 = 101,1 kJ ΔH0 = -53,3 kJ (7) ClO2 (k) + 1/2 O2 (k) → ClO3 (k) ΔH0 = 47,8 kJ Kết hợp pt (7) (4) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) O (k) → → ClO3 (k) + 1/2 O (k) 1/2 O2 (k) ΔH0 = 101,1 kJ ΔH0 = - 249,1 kJ → ClO3 (k) ΔH0 = - 201,3 kJ (5) ClO2 (k) + O (k) Đó pt nhiệt hóa (5) ta cn tỡm Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Câu 6: Nhiệt độ sôi CS2 319,200K Dung dịch chứa 0,217 gam lưu huỳnh 19,31 gam CS2 bắt đầu sôi 319,304K Hằng số nghiệm sôi CS2 2,37 Xác định số nguyên tử lưu huỳnh phân tử tan CS2 Cho S = 32 g/mol (ĐS: S8) Câu 7: Entanpi thăng hoa B-tricloborazin B3Cl3N3H3 (tt)là 71,5 kJ.mol-1, entanpi thủy phân 25oC -476 kJ.mol-1 theo phản ứng sau: B3Cl3 N H 3(tt )  9H O(l)  3H BO3(aq)  3NH Cl(aq) Cho bieát số liệu sau:  oH2O(l)  285, 200 ;  oH3BO3 (aq)  1076,500 ;  oNH4Cl(aq)  300, 400 (kJ/mol) a Tính entanpi tao thành B-tricloborazin tinh thể khí 298K b Entanpi tạo thành 298K B(k), Cl(k), N(k) H(k) là: 562,700 ; 121,700 ; 427,700 218,000 kJ.mol-1 Tính lượng trung bình liên kết B-N B-tricloborazin, biết lượng liên kết N-H 386 B-Cl 456 kJ.mol-1 (ÑS: a (tt) -1087,9 ; (k) -1016,4 kJ/mol ; b 435,950 kJ/mol) Câu 8: 10 gam Na phản ứng với lượng nước dư 25oC tỏa 80,4 kJ Còn 20 g Na2O (tt) phản ứng  với nước dư tỏa 77,6 kJ Biết sinh nhiệt chuẩn 25oC H2Olỏng Na aq -285,200 -240,100 kJ/mol Tính sinh nhiệt hình thành chuẩn Na2O(tt) 25oC (ĐS: -414,48 kJ/mol) Câu 9: Hằng số bền tổng ion phức [Cu(NH3)4]2+ 4b  1012 25oC a Tính nồng độ Cu2+ cân nồng độ ban đầu Cu2+ 5.10-3M NH3 1M 2 b Xét: Cu 2  trien ฀ Cu(trien)  ; b  5.1020 (25o C) ;  o298  90kJ Tính So298 phản ứng Cu(en)2  2 c Xét: Cu 2  2en ฀ ; So298  22J / K Trong đó: Trien Trietilentetramin H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2, en etilenđiamin H2NCH2CH2NH2 Viết công thức cấu tạo ion phức giải thích khác hai giá trị entropi Câu 10: Cho hai phản ứng graphit oxi: (a) C(gr) + O 2(k) ฀ CO(k) (b) C(gr) + O (k) ฀ CO 2(k) o o Các đại lượng ΔH , ΔS (phụ thuộc nhiệt độ) phản ứng sau: H oT (J/mol) SoT (J/K.mol) (a) - 112298,8 + 5,94T - 393740,1 + 0,77T (b) 54,0 + 6,21lnT 1,54 - 0,77 lnT 0 Hãy lập hàm lượng tự Gibbs theo nhiệt độ ΔG (a) = f(T), ΔG (b) = f(T) cho biết tăng T T nhiệt độ chúng biến đổi nào? Câu 11: Trong thí nghiệm người ta cho bột NiO khí CO vào bình kín, đun nóng bình lên đến 1400oC Sau đạt tới cân bằng, bình có bốn chất NiO (r), Ni (r), CO (k) CO2 (k) CO chiếm 1%, CO2 chiếm 99% thể tích; áp suất khí 1bar (105 Pa) Dựa vào kết thí nghiệm kiện nhiệt động cho trên, tính áp suất khí O2 tồn cân với hỗn hợp NiO Ni 1400 C Câu 12: Cân Cgr với Ckc đặc trưng số liệu sau: Cgr ฀ Ckc H 0298K  1,9kJ / mol ; G 0298K  2,9kJ / mol a Tại 298K, loại thù hình bền b Khối lượng riêng Cgr Ckc là: 2,265 3,514 g/cm3 Tính hiệu số H  U q trình chuyển hóa áp suất P = 5.1010 Pa (ĐS: a Cgr ; b -94155 J/mol) -BÀI TẬP ĐỘNG HÓA HỌC CAN BAẩNG HOA HOẽC Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 k1 -1 -1   Câu 1: Đối với phản ứng : A   B Các số tốc độ k1 = 300 giây ; k2 = 100 giây Ở thời điểm k2 t = có chất A khơng có chất B Hỏi nửa lượng ban đầu chất A biến thành chất B (ĐS: 2,7.10-3 s) Caâu 2: Ngay nhiệt độ thường NO2 N2O4 tồn cân sau: 2NO 2(k ) ฀ N O 4(k ) Ở 24oC, số cân phản ứng KP = 9,200 Hỏi nhiệt độ nay, cân dịch chuyển theo chiều áp suất riêng phần chất khí nhö sau: a PN2O4  0,900atm; PNO2  0,100atm b PN2O4  0, 72021atm; PNO2  0, 27979atm c PN2O4  0,100atm; PNO2  0,900atm Câu 3: Xét phản ứng: I   ClO  ฀ IO   Cl Thực nghiệm xác định vận tốc phản ứng [I  ][ClO  ] tính biểu thức sau: v  k  Chứng minh chế sau giải thích kiện [OH  ] thực nghiệm: K1   OH   HClO (nhanh) (1) H O  ClO    (2) (3) K2 HClO  I    HIO  Cl (chaäm) K2   H O  IO  (nhanh) HIO  OH    Câu 4: Cho phản ứng xảy ToK: 2N2O5(k) ฀ 4NO2(k) + O2(k) Lần lượt thực thí nghiệm sau: Thí nghiệm Nồng độ đầu N2O5 (mol,.lit-1) Tốc độ phân huỷ (mol.l-1.s-1) 0,17 1,39.10-3 0,34 2,78.10-3 0,68 5,56.10-3 Viết biểu thức tốc độ phản ứng Tính số tốc độ T0K Năng lượng hoạt hoá phản ứng 24,74 Kcal/mol, số tốc độ phản ứng 298K 2,03.10-3 s-1 Tính nhiệt độ T thí nghiệm tiến hành Hướng dẫn giải Từ kết thực nghiệm cho thấy phản ứng phản ứng bậc Biểu thức tốc độ: v = k  CN O Hằng số tốc độ: k = ln 1,39.103 0,17 = 8,176.10-3 s-1 K Ea T2 -T1 8,176.10-3 24740 T-298 =   ln   T = 308,28 K = K1 R T2 T1 1,987 1,987.T 2,03.10-3 Caâu 5: Đối với phản ứng thuận nghịch pha khí SO2 + O2 ฀฀ ฀฀ ฀฀ SO3 a Người ta cho vào bình kín thể tích khơng đổi 3,0 lít hỗn hợp gồm 0,20 mol SO3 0,15 mol SO2 Cân hóa học (cbhh) thiết lập 25oC áp suất chung hệ 3,20 atm Hãy tính tỉ lệ oxi hỗn hợp cân b Cũng 25oC, người ta cho vào bình y mol khí SO3 Ở trạng thái cbhh thấy có 0,105 mol O2 Tính tỉ lệ SO3 bị phân hủy, thành phần hỗn hợp khí áp suất chung hệ Hướng dẫn giải: a Xét SO2 + O2 ฀฀ ฀฀ SO3 (1) ฀฀ ban đầu 0,15 0,20 lúc cbhh ( 0,15 + 2z) z (0,20 – 2z) Tổng số mol khí lúc cbhh n1 = 0,15 + 2z + z + 0,20 2z = 0,35 + z Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giái khèi 10 Từ pt trạng thái: P1V = n1RT → n1 = P1V / (RT) = 3,2.3/(0,082.298) = 0,393 => z = 0,043 Vậy x O = z/n1 = 0,043/0,393 = 0,1094 hay hhcb oxi chiếm 10,94% SO2 + O2 ฀฀ ฀฀ SO3 (2) ฀฀ ban đầu 0 y lúc cbhh 0,105 0,105 (y – 0,105) Trạng thái cbhh xét (1) (2) T (và V) nên ta có: K = const ; vậy: n 2SO3 / (n 2SO2 n O2 ) = const b Theo (1) ta có n 2SO3 / (n 2SO2 n O2 ) = ( 0,20 – 0,043)2 / (0,15 + 0,086)2 0,043 = 5,43 Theo (2) ta có n 2SO3 / (n 2SO2 n O2 ) = (y – 0,21)2/ (0,21)2.0,105 = 5,43 Từ có phương trình: y2 – 0,42 y + 0,019 = Giải pt ta y1 = 0,369 ; y2 = 0,0515 < 0,105 (loại bỏ nghiệm y2 này) Do ban đầu có y = 0,369 mol SO3 ; phân li 0,21 mol nên tỉ lệ SO3 phân li 56,91% Tại cbhh: tổng số mol khí 0,369 + 0, 105 = 0,474 nên: SO3 chiếm ( 0,159 / 0,474).100% = 33,54% SO2 chiếm ( 0,21 / 0,474).100% = 44,30%; O2 chiếm 100% - 33,54% - 44,30% = 22,16% Từ pt trạng thái: P2V = n2RT → P2 = n2 RT/ V = 0,474.0,082.298/3 → P2 = 3,86 atm   2NO( k)  Cl 2( k) Lúc đầu có NOCl Khi cân Câu 6: NOCl bị phân hủy theo phản ứng: 2NOCl( k)   500K có 27% NOCl bị phân hủy áp suất tổng cộng hệ 1atm Hãy tính 500K c Kp G o phản ứng d Nếu hạ áp suất xuống 1atm phân hủy NOCl tăng hay giảm? Vì sao? Câu 7: Đối với phản ứng: A + B → C + D (phản ứng đơn giản) Trộn thể tích dung dịch chất A dung dịch chất B có nồng độ 1M: a Nếu thực phản ứng nhiệt độ 333,2K sau nồng độ C 0,215M Tính số tốc độ phản ứng b Nếu thực phản ứng 343,2K sau 1,33 nồng độ A giảm lần Tính lượng hoạt hóa phản ứng (theo kJ.mol-1) Trộn thể tích dung dịch chất A với thể tích dung dịch chất B, nồng độ 1M, nhiệt độ 333,2K sau A phản ứng hết 90%? Câu 8: N2O5 dễ bị phân hủy theo phản ứng sau: N O5(k )  4NO 2(k )  O 2(k) Phản ứng bậc với số tốc độ phản ứng là: k = 4,8.10-4 s-1 a Tính thời gian mà nửa lượng N2O5 phân hủy b Áp suất ban đầu cùa N2O5 500 mmHg Tính áp suất hệ sau 10 phút (ĐS: a 1444s ; b 687,5 mmHg) Câu 9: Ở nhiệt độ T(K), hợp chất C3H6O bị phân hủy theo phương trình: C3H 6O( k)  C2 H 4( k)  CO( k)  H 2( k) Đo áp suất P hỗn hợp phản ứng theo thời gian ta thu kết cho bảng sau: t (phút) P (atm) 0,411 0,537 10 0,645 15 0,741 ? 0,822 a Chứng minh phản ứng bậc theo thời gian b Ở thời điểm áp suất hỗn hợp 0,822 atm Câu 10: Với phản ứng pha khí: A  B2  2AB (1) , chế phản ứng xác định: (a) A ฀ 2A (nhanh) k1 (b) A  B2 ฀ AB2 (nhanh) B A (c) A  AB2 ฀ 2AB (chậm) C k2 Viết biểu thức tốc độ phản ứng (1) v gii thớch Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Câu 11: Xác định số tốc độ k1 k2 phản ứng song song (Sơ đồ trên) Biết hỗn hợp sản phẩm chứa 35% chất B nồng độ chất A giảm nửa sau 410 s (k1 = 0,591.10-3 ; k2 = 1,099.10-3 s-1) t Câu 12: Thực nghiệm cho biết nhiệt phân pha khí N2O5   NO + O2 (*) phản ứng chiều bậc Cơ chế thừa nhận rộng rãi phản ứng k1 N2O5 NO + NO3 (1)   k1 NO + NO3 N2O5 (2)  k2 NO + NO3  NO + NO + O2 (3) k3   N2O5 + NO NO (4) a Áp dụng gần trạng thái dừng cho NO, NO3 chế trên, thiết lập biểu thức tốc độ (*) Kết có phù hợp với thực nghiệm không? b Giả thiết lượng hoạt hóa (2) khơng, (3) 41,570 kJ.mol-1 Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân tử xét chế trên, phân tích cụ thể để đưa biểu thức tính k-1/ k2 cho biết trị số 350 K c Từ phân tích giả thiết điểm b) cho phản ứng (1) (2) dẫn tới cân hóa học có số K, viết lại biểu thức tốc độ (*) có số cbhh K Hướng dẫn giải: a Xét d[NO3]/dt = k1[N2O5] – k -1[NO2][NO3] – k2[NO2][NO3]  (a) → [NO3] = k1[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (b) Xét d[NO]/dt = k2[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5]  (c) → [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (d) Thế (b) vào (d) ta [NO] = k1k2 / k3(k -1 + k2) (d) Xét d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5] (e) Thế (b), (d) vào (e) biến đổi thích hợp, ta d[N2O5]/dt = { - k1 + (k -1 – k2)/ (k -1 + k2)}[N2O5] = k`[N2O5] (f) b Trong (2) va chạm NO2 với NO3 nên N2O5 ≡ O2NONO2 tái tạo, tức có va chạm N với O Ta gọi trường hợp Trong (3) NO tạo O bị tách khỏi NO2 ; NO2 tạo từ tách 1O khỏi NO3 Sau O kết hợp tạo O2 Ta gọi trường hợp Như số va chạm phân tử chừng gấp so với trường hợp Phương trình Archéniux viết cụ thể cho phản ứng xét: P.ư (2): k -1 = A2e  E2 / RT (*); P.ư (3): k2 = A3e  E3 / RT (**) Theo lập luận ý nghĩa đại lượng A pt Archéniux đặc trưng cho số va chạm dẫn tới phản ứng, ta thấy A3 = 2A2 Ta qui ước A = A3 = Theo đề bài: E2 = 0; E3 = 41,570 kJ.mol -1; T = 350 Thay số thích hợp, ta có: 3 k -1/ k2 = ½ e E3 / RT = ½ e 41,578/ 8,314.10 350  8.105(lần) c Kết hợp (1) với (2) ta có cbhh: N2O5 ฀฀ ฀฀ NO2 + NO3 (I) ฀฀ K = k1 / k -1 = [NO2][NO3] / [N2O5] (I.1) Đưa (I.1) vào b/ thức (c): [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] = k2K/k3 (I.2) Thế b/ thức (I.2) (b) vào (e), ta có d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2]{ k -1[NO2](k1[N2O5]/ (k -1 + k2)[NO]}- k3(k2K/k3) Thu gọn b/ t này, ta d[N2O5]/dt = {- k1+ (k-1k1/(k -1 + k2)) - k2K}[N2O5] (I.3) Giả thiết k-1>> k2 phù hợp với điều kiện Ea2  Cbhh (I) nhanh chóng thiết lập Vậy từ (I.3) ta có d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1k1/ k -1) - k2K}[N2O5] (I.4) Chú ý K = k1 / k -1, ta được: d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1- k2)K}[N2O5] (I.5) ( ) Câu 13: Trong hệ có cân H2 + N2 ฀ NH3 * thiết lập 400 K người ta xác định áp suất riêng phần sau đây: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105 Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa Tính số cân Kp ΔG0 phản ứng (*) 400 K Tính lượng N2 NH3, biết hệ có 500 mol H2 Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 (ĐS: 38,45 ; ; n (N2) = 166 mol ; n (NH3) = 644 mol) Câu 14: Cho phản ứng A + B  C + D (*) diễn dung dịch 25 OC Đo nồng độ A hai dung dịch thời điểm t khác nhau, thu kết quả: Dung dịch [A]0 = 1,27.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,26 mol.L-1 -12,136 kJ.mol-1 t(s) 1000 3000 10000 20000 40000 100000 [A] (mol.L-1) 0,0122 0,0113 0,0089 0,0069 0,0047 0,0024 Dung dịch [A]0 = 2,71.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,495 mol.L-1 t(s) 2.000 10000 20000 30000 50000 100000 [A] (mol.L-1) 0,0230 0,0143 0,0097 0,0074 0,0050 0,0027 Tính tốc độ phản ứng (*) [A] = 3,62.10-2 mol.L-1 [B] = 0,495 mol.L-1 Sau thời gian nồng độ A giảm nửa? (ĐS: v = 4,32.10¯6 mol.L-1 s-1 ; T = 8371 s) -Phần 5: ĐIỆN HÓA HỌC Câu 1: Cân sau xảy dung dịch nước 25oC: 2Cr 2  Cd 2 ฀ 2Cr 3  Cd (tt ) Cho biết giá trị khử chuẩn: E oCr3 / Cr 2  0, 410V; E oCd2 / Cd  0, 400V a Ở điều kiện chuẩn phản ứng xảy theo chiều b Trộn 25 ml dung dịch Cr(NO3)3 0,4M với 50 cm3 dung dòch Cr(NO3)2 0,02M ; 25 ml dung dòch Cd(NO3)2 0,04M bột Cd Phản ứng xảy diều kiện Câu 2: Ở 25oC khử chuẩn sau: E oH2O2 / H2O  1, 770V; E Oo / H2O  1, 230V a Tính E oO2 / H2O2 b Tính số cân K phản ứng dung dịch nước: 2H O ฀ 2H O  O Câu 3: Điện phân hoàn toàn 1m3 H2O (dung dịch NaOH 30%) 25oC với áp suất P = 1atm a Tính thể tích khí H2 thu giả sử phản ứng hoàn toàn với hiệu suất 100% b Tính lượng (kWh) cần để thực điện phân với điện 2,200V c Tính hiệu suất sử dụng điện năng, biết H oH2O( lỏng )  285, 200(kJ.mol1 ) Câu 4: Cho phản ứng: Cu (r) + CuCl2 (dd) ฀ 2CuCl (r) Ở 250C phản ứng xảy theo chiều nào, trộn dung dịch chứa CuSO4 0,2M ; NaCl 0,4M với bột Cu lấy dư Cho TCuCl = 1.10-7 ; E Cu = + 0,15V; E 2+ /Cu+ Cu+ /Cu = + 0,52V Câu 5: Cho giản đồ Latime đioxi (O2) môi trường axit) O2 0,695V H2O2 1,763V H2O Trong O2, H2O2 H2O dạng oxi hóa khử chứa oxi mức oxi hóa giảm dần Các số 0,695V 1,763V khử cặp oxi hóa khử tạo thành dạng tương ứng: O2/H2O2; H2O2/H2O a Viết nửa phản ứng cặp b Tính khử cũa cặp O2/H2O c Chứng minh H2O2 phân hủy thành chất chứa oxi mức oxi hóa cao thấp theo phản ứng: H2O2 → O2 + H2O (ĐS: b Eo = 1,23 V ; c ∆Go = -1,068F < ; ∆Go < 0, phản ứng phân huỷ H2O2 tự diễn biến v phng din nhit ng hc) Giáo viên: trần hữu tun ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Caâu 6: Để xác định số tạo phức (hay số bền) ion phức [Zn(CN)4]2-, người ta làm sau: - Thêm 99,9 ml dung dịch KCN 1M vào 0,1 ml dung dịch ZnCl2 0,1 M để thu 100ml dung dịch ion phức [Zn(CN)4]2- (dung dịch A) - Nhúng vào A hai điện cực: điện cực kẽm tinh khiết điện cực so sánh điện cực calomen bão hồ khơng đổi 0,247 V (điện cực calomen trường hợp cực dương) - Nối hai điện cực với điện kế, đo hiệu điện chúng giá trị 1,6883 V Hãy xác định số tạo phức ion phức [Zn(CN)4]2- Biết oxi hoá - khử tiêu chuẩn cặp Zn2+/Zn -0,7628 V (ÑS: β1,4 = 1018,92 ) Câu 7: Dung dịch A gồm CrCl3 0,010 M FeCl2 0,100 M a Tính pH dung dịch A b Tính pH để bắt đầu kết tủa kết tủa hoàn toàn Cr(OH)3 từ dung dịch CrCl3 0,010 M (coi ion kết tủa hồn tồn nồng độ cịn lại ion dung dịch nhỏ 1,0.10-6 M) c Tính E oCrO2 / CrO Thiết lập sơ đồ pin viết phương trình phản ứng xảy pin ghép cặp CrO /CrO NO3- /NO điều kiện tiêu chuẩn Cho: Cr3+ + H2O ฀ CrOH2+ + H+ β1= 10-3,8 Fe2+ + H2O ฀ FeOH+ + H+ β2 = 10-5,92 Cr(OH)3↓ ฀ Cr3+ + OH¯ KS = 10-29,8 Cr(OH)3↓ ฀ H+ + CrO2- + H2O K = 10-14 H2O ฀ H+ + OHKw =10-14 RT o o E CrO  0,96V; 2,303  0, 0592(25o C) 2   0,13V; E NO3 ,H  / NO / Cr(OH)3 ,OH F Đáp số: a pH = 2,9 b Để kết tủa hồn tồn Cr(OH)3 ↓ từ dung dịch Cr3+ 0,010 M thì: pH ≥ 7,2 c Eo = -0,13 V ; sô ñoà pin: (-) Pt | CrO42- 1M ; CrO2- 1M ; OH- 1M || NO3- 1M ; H+ 1M | (Pt) NO, pNO = 1atm (+) Câu 8: Một pin điện gồm điện cực sợi dây bạc nhúng vào dung dịch AgNO3 điện cực sợi dây platin nhúng vào dung dịch muối Fe2+ Fe3+ a Viết phương trình phản ứng pin hoạt động b Tính E0 phản ứng c Nếu [Ag]+ 0,100 M; [Fe2+] [Fe3+] 1,000 M phản ứng có diễn biến phần (a) hay không? Biết E 0Ag+ /Ag = + 0,8 V vaø E 0Fe3+ /Fe2+ = + 0,77 V 24 Hướng dẫn giải: a Viết sơ đồ pin (–) Pt | || | Ag (+) Viết phản ứng xảy bán điện cực, tổ hợp được: Fe 2  Ag   Fe3  Ag b Xeùt: E opin  E o(  )  E o(  ) Fe2+, Fe3+ Ag+ E opin  0,8  0, 77  0, 03(V) E opin   G o  nFE opin  Vậy phản ứng tự xảy điều kiện chuẩn theo chiều phản ứng c Tính lại Epin: 0, 059 [Fe3 ] lg  0, 029V  n [Fe 2 ][Ag  ] Vậy phản ứng xảy theo chiều ngược lại: Fe3  Ag  Fe 2  Ag  Câu 9: Trong khơng khí dung dịch natri sunfua bị oxi hố phần để giải phóng lưu huỳnh Viết phương trình phản ứng tính số cân Cho: E0(O2/H2O) = 1,23V ; E0(S/S2-) = - 0,48V; 2,3 RT/F ln = 0,0592lg E pin  E opin Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Câu 10: Để sản xuất nhôm người ta điện phân boxit chứa 50% Al2O3 Hỏi cần lượng Boxit lượng kWh bao nhiêu, biết điện áp làm việc 4,2V Tính thời gian tiến hành điện phân với cường độ dòng điện 30000A (ĐS: 12509 kWh ; t = 99h) Câu 11: Thiết lập pin 25oC: Ag | [Ag(CN)n(n-1)-] = C mol.l-1, [CN-] dư || [Ag+] = C mol.l-1 | Ag Thiết lập phương trình sức điện động E  f (n,[CN  ], p) ,  số điện li ion phức Tính n p , biết Epin =1,200 V [CN-] = 1M Epin = 1,32 V [CN-] = 10M Câu 12: Dựa vào số liệu khử chuẩn sau để xây dựng giản đồ khử chuẩn Urani (giản đồ Latime) cho biết ion không bền dung dịch UO 22 / UO 2 UO 2 / U 4 U 4 / U U 3 / U Eo, V 0,062 0,612 -1,5 -1,798 2 4 3 3 o Câu 13: Ở 25 C xảy phản ứng sau: Fe  Ce ฀ Fe  Ce Cho số liệu khử chuẩn cặp: E oFe3 / Fe2  0, 77V; E oCe4 / Ce3  1, 74V Tính số cân K phản ứng Tính phản ứng thời điểm tương đương, biết ban đầu số mol Fe2+ Ce4+ (ĐS: K = 2,76.1016 ; E = 1,255V) Câu 14: Thiết lập giản đồ Latime Vanađi dựa vào kiện sau: (1) 2V(OH)+4 + SO2  2VO2+ + SO2; E o = 0,83V + 4H O (2) 2V(OH)+4 + 3Zn + 8H +  2V 2+ + 3Zn 2+ + 8H O ; E o = 1,129V E oSO2- / SO  0,170V ; E oZn 2+ / Zn  0, 760V E o V 2+ / V  1,180V ; E oV3+ / V2  0, 255V Câu 15: Chuẩn độ 10 cm3 dung dịch FeCl2 0,1 N dung dịch K2S2O3 0,1N 25oC Phản ứng theo dõi cách đo điện cực platin Tính điểm tương đương biết giá trị điện cực chuẩn: E oFe3 / Fe2  0, 77V; ESo O 2 / SO2  2, 01V (ĐS: 1,62V) Câu 16: Cho biết số liệu sau 25oC: E oAu  / Au  1, 7V; E oO2 / H2O  1, 23V Hằng số điện li tổng ion phức o [Au(CN)2]- 7,04.10-40 Chứng minh có mặt ion CN- dung dịch kiềm E[Au (CN) E oO / OH   2] / Au nhỏ nghĩa oxi oxi hóa vàng (ĐS: -0,61V < 0,404V => đpcm) Câu 17: Để xác định tồn ion thủy ngân số oxi hóa +I dung dịch, người ta thiết lập pin sau 25oC: Hg | Hgn(ClO4)n 2,5.10-3M || Hgn(ClO4)n 10-2M| Hg Suất điện động đo 0,018V Tính giá trị n từ suy tồn Hg nn  dung dịch (ĐS: n = 2) Câu 18: Ở 25oC ta có: E oHg2 / Hg  0,85V; E oHg2 / Hg  0, 79V ; Tt (Hg I ) =10-28 ; 4[HgI 2 2 4]  1030 ; 4[HgI 2 4] số điện li tổng [HgI4]2- Tính E oHg2 / Hg2 2 Tính số cân phản ứng sau dung dịch: Hg 22 ฀ Hg 2  Hg Ion Hg 22 bền hay không bền dung dịch Trong dung dịch Hg 22 10-2M chứa I- tạo kết tủa Tính nồng độ I- bắt đầu kết tủa Hg2I2 Tính E oHg2 I2 / Hg Thiết lập phương trình E oHg2 I2 / Hg  f ([I  ]) Hg 2  4I  ฀ [HgI ]2 , nồng độ I- [Hg 2 ]  [HgI 42 ] Tính E oHgI2 / Hg I Thiết lập phương trình E oHgI2 / Hg I  f ([HgI 24 ],[I  ]) 2 2 Phaàn 6: NONG ẹO DUNG DềCH Sệẽ ẹIEN LI Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng học sinh giái khèi 10 Câu 1: Sục khí H2S (pK1 = 7,02 ; pK2 = 12,92) vào H2O Dung dịch bão hòa H2S pH có nồng độ 0,100M a Thiết lập phương trình pS   lg[S2 ]  f (pH) b Một dung dịch chứa ion: Pb2+ ; Zn2+ ; Fe2+ Mn2+ có nồng độ 10-2M Các giá trị tương ứng pTt = -lgTt laø 28 ; 22 ; 17 vaø 10 Hỏi pH1 bắt đầu kết tủa sunfua pH2 sunfua kết thúc kết tủa (sự kết thúc kết tủa coi gần [M2+]=10-4M) Câu 2: Tính pH dung dịch KHSO3 1M biết số điện li axit H2SO3 là: K a1 =1,3 10-2 ; K a =1,23 10-7 Câu 3: Tính độ tan FeS pH = cho biết: Fe2+ + H2O ฀ 10-17,2 10-7,02 10-12,9 [Fe(OH)]+ + H+ coù lg = -5,92 TFeS = ; H2S coù Ka1 = ; Ka2 = (ĐS: S = M) Câu 4: Cho 0,01 mol NH3, 0,1 mol CH3NH2 vaø 0,11 mol HCl vào H2O lít dung dịch Tính pH dung dịch thu ? Cho pK NH+ = 9,24 , pK CH NH+ = 10,6 , pK H2O = 14 2,43.10-4 3 Hướng dẫn giải Xét cân sau: CH3NH2 + HCl  CH3NH3Cl 0,1 0,1 0,1 (mol) NH3 + HCl  NH4Cl 0,01 0,01 0,01 (mol) Do V= (l) neân CM = n Dung dịch chứa CH3NH3Cl 0,1M NH4Cl 0,01M CH3NH3Cl  CH3NH3+ + ClNH4Cl  NH4+ + ClCH3NH3+ ฀ CH3NH2 + H+ K1 = 10-10.6 (1) NH4+ ฀ NH3 + H+ K2 = 10-9.24 (2) Bằng phép tính gần (1) (2) điện li axít yếu nên ta có:  H    C1.K1  C2 K  0,1.1010,6  0, 01.109.24  2,875.106  pH   lg  H    5,54 Caâu 5: Cho muối Ag2SO4 SrSO4 vào nước cất khuấy đạt dung dịch bão hòa nhiệt độ phòng Xác định nồng độ ion Ag+ Sr2+ Biết nhiệt độ nghiên cứu tích số tan Ag2SO4 1,5×10-5 tích số tan SrSO4 2,8×10-7 (ĐS: [Ag+] = 3,1.10-2M ; [Sr2+] = 1,8.10-5 M) Câu 6: Thêm 10 ml CCl4 vào lit dung dịch I2 10-3M Lắc đều, sau tách riêng hai pha Chuẩn độ I2 pha hữu cần 9,48 ml dung dòch Na2S2O3 0,1M [I ]CCl4 a Tính hệ số tách Q  [I ]H 2O b Hòa tan I2 dung dịch KI 0,45M Chiết I2 CCl4 Lấy 10ml dung dịch I2 pha để chuẩn độ Na2S2O3 0,1M Cần 40,2 ml cho pha nước 14,4ml cho pha hữu Tính số cân phản ứng pha nước (ĐS: a Q = 90 ; b K = 1000) Câu 7: Đánh giá khả hòa tan HgS trong: a Axit Nitric HNO3 b Nước cường toan Biết: E 0NO- /NO = 0,96V ; ES/H = 0,17V ; THgS = 10-51,8 ; H 2S : K a1 = 107 ; K a2  1012,92 ; HgCl2 = 1014,92 2S Câu 8: Tính pH dd NH4HCO3 0,1M Cho biết: H 2CO3 : K a1 = 10 Câu 9: Ion Cr2 O 2 Giáo viên: trần hữu tuyến 6,35 ; K a2  10 10,33 2 ; pK aNH + = 9, 24  bị thủy phân theo phương trình sau: Cr2 O  H O ฀ 2CrO  2H ; K = 10-14,4 ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Thêm KOH vào dung dịch K2Cr2O7 để nồng độ ban đầu hai chất 0,1M Tính pH dung dịch thu Trộn 20 ml dung dịch K2Cr2O7 0,1M với 20 ml dung dịch Ba(NO3)2 1M tạo kết tủa BaCrO4 (Tt = 10-9,7) Tính pH dung dịch thu sau trộn (ĐS: pH = 6,85 ; pH = 1) Câu 10: Dung dịch MgCl2 0,01M 25oC bắt đầu kết tủa Mg(OH)2 pH = 9,5 Tính tích số tan Mg(OH)2 Tính khử cặp Mg2+/Mg pH = 11, biết khử chuẩn –2,36 Giải thích ghép Mg vào thiết bị thép bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn 0, 0592 TMg(OH)2 ĐS: Tt = 10-11 ; E Mg2 / Mg  E oMg2 / Mg  lg  2,51V ; E oMg2 / Mg  E oFe2 / Fe => ăn mịn điện hóa  n [OH ] Câu 11: Tính nồng độ tối thiểu NH3 hịa tan hồn tồn 0,1 mol AgCl biết TAgCl = 10-10, số điện li tổng phức [Ag(NH3)2]+ 10-7,2 (ĐS: 2,7M) Câu 12: Tính độ hịa tan (mol.l-1) AgCl dung dịch NH3 1M biết TAgCl = 10-10, số bền tổng phức [Ag(NH3)2]+ 1,6.107 (ĐS: 0,037M) Câu 13: Hg2+ tạo với I- kết tủa màu đỏ HgI2 (Tt = 10-28) Nếu dư I- HgI2 tan tạo thành [HgI4]2- ( 4  1030 ) Thêm dung dịch KI 1M vào 10 ml dung dịch Hg2+ 0,01M Tính tích V1 dd KI cần thêm vào để bắt đầu kết tủa HgI2 thể tích V2 dung dịch KI cần thêm vào để HgI2 bắt đầu tan hết Tính nồng độ ion dung dịch cân hai trường hợp ĐS: Khi bắt đầu kết tủa V1 = 10-12 cm3 ; [Hg2+] = 0,01M ; [I-] = 10-13 M ; [HgI4]2- = 10-24 M Khi kết tủa bắt đầu hòa tan hết: V2 = 0,5 cm3 ; [HgI4]2- = 0,01M ; [I-] = 0,1M ; [Hg2+] = 10-24 M Câu 14: Dung dịch chứa ion Fe(SCN)2+ có màu đỏ nồng độ 10-5M Hằng số bền ion Fe(SCN)2+ b  102 Trong 500 cm3 dung dịch chứa 10-3 mol FeCl3 5.10-3 mol KSCN Tính nồng độ ion Fe(SCN)2+ trạng thái cân Hỏi dung dịch có màu đỏ khơng Hịa tan tinh thể NaF vào dung dịch (thể tích dung dịch khơng biến đổi) tạo thành ion FeF2+ với số bền b  1, 105 Hỏi lượng màu đỏ biến ĐS: 1,27.10-3M > 10-5M nên có màu đỏ ; 0,0938 gam Câu 15: Một sunfua kim loại MS có tích số tan Tt Tính pH dung dịch M2+ 0,01M để bắt đầu kết tủa MS dung dịch H2S bão hòa 0,1M pH dung dịch kết thúc kết tủa sunfua này, chấp nhận nồng độ M2+ lại dung dịch 10-6M 1 ĐS: Bắt đầu kết tủa : pH  lg Tt  12 , kết thúc kết tủa: pH  lg Tt  14 2 Câu 16: Thêm ml dung dịch NH SCN 0,10 M vào 1ml dung dịch Fe3 0,01 M F  1M Có màu đỏ phức FeSCN 2+ hay khơng? Biết màu xuất CFeSCN2+  7.106 M dung dịch axit hóa đủ để tạo phức hidroxo Fe (III) xảy không đáng kể Cho 31FeF  1013,10 ; 1FeSCN 2  103,03 (  số bền) Câu 17: Đánh giá thành phần cân hỗn hợp gồm Ag  1,0.10-3 M; NH 1,0 M Cu bột Cho  Ag(NH  )2  10 7,24 ;  4Cu ( NH 2 )4  1012,03 ; E Ag / Ag  0, 799V;E Cu2 / Cu  0,337V (ở 250C) Câu 18: Cho: H2SO4 : pKa2 = ; H3PO4 : pKa1 = 2,23 , pKa2 = 7,21 , pKa3 = 12,32 Viết phương trình phản ứng xác định thành phần giới hạn hỗn hợp trộn H2SO4 C1M với Na3PO4 C2M trường hợp sau: 2C1 > C2 > C1 Tính pH dung dịch H3PO4 0,1M Cần cho vào 100ml dung dịch H3PO4 0,1M gam NaOH để thu dung dịch có pH= 4,72 Gi¸o viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liệu bồi dưỡng häc sinh giái khèi 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN THĂNG LONG LỚP 12 HĨA ĐỀ KIỂM TRA SỐ KÌ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2008 – 2009 MƠN THI: HĨA HỌC HĨA HỌC ĐẠI CƯƠNG Thời gian làm bài: 180 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu 1: (2.0 điểm) Tại ion phức spin thấp [Co(NH3)6]3+ lại có màu Giải thích dựa vào  o  22900(cm 1 ) Cho biết: cm 1  11,962 J.mol1 Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4 Q trình: O  O   1e có I1 = 13,614 (eV) Dựa vào phương pháp Slater xác định số chắn electron nguyên tử electron bị tách So sánh độ bền tương đối hai cấu hình electron O O+, giải thích Câu 2: (2.0 điểm) Thiết lập biểu thức phụ thuộc oxi hóa – khử với pH môi trường trường hợp sau: Cr2 O72  14H   6e ฀ 2Cr 3  7H O ; E oCr O2 / 2Cr3  1,33V Ở pH = 7, Cr2 O72 có oxi hóa I  khơng? Biết rằng: E o I2 / 2I  0, 6197V Co(OH)3  1e ฀ Co(OH)  OH  ; E oCo(OH)3 / Co(OH)2  0,17V RT ln x  0, 0592 lg x ( 25oC, 1atm) F Câu 3: (1.5 điểm) Cho phản ứng: A  B  C  D (1) phản ứng đơn giản Tại 27oC 68oC, phương trình (1) có số tốc độ tương ứng k1 = 1,44.107 mol-1.l.s-1 k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K Biết tích số ion nước KW = 10-14 2,303  E  Tính lượng hoạt hóa EA (theo cal/mol) giá trị A biểu thức k  A  e RT mol-1.l.s-1 Tại 119oC, tính giá trị số tốc độ phản ứng k3 Nếu CoA = CoB = 0,1M  1/2 nhiệt độ 119oC Câu 4: (2.5 điểm) Điện phân dung dịch NaCl dùng điện cực Katode hỗn hống Hg dòng chảy dùng cực titan bọc ruteni rođi Anode Khoảng cách Anode Katode vài mm Viết phương trình phản ứng xảy điện cực bắt đầu điện phân pH = Tính giá trị điện cực phân giải Sau thời gian, pH tăng lên đến giá trị pH = 11 Giải thích Viết phương trình xảy pH Tính điện cực phân giải Cho biết: E oNa  / Na  2, 71V ; E o2H O / H  0, 00V ; E Oo / H2O  1, 23V Với dung dịch NaCl 25% 0,2% Na hỗn hống Na/Hg: E oNa  / Na (Hg)  1, 78V E oCl / Cl  1,34V cho dung dịch NaCl 25% theo khối lượng H2  1,3V Hg ; O2  0,8V Ru/Rd Câu 5: (1.5 điểm) Trong tinh thể  (cấu trúc lập phương tâm khối) nguyên tử cacbon chiếm mặt ô mạng sở o Bán kính kim loại sắt 1,24 A Tính độ dài cạnh a mạng sở o Bán kính cộng hóa trị cacbon 0,77 A Hỏi độ dài cạnh a tăng lên sắt  có chứa cacbon so với cạnh a sắt  nguyên chất Tính độ dài cạnh mạng sở cho sắt  (cấu trúc lập phương tâm diện) tính độ tăng chiều dài cạnh ô mạng biết nguyên tử cacbon chiếm tâm mạng sở bán kính kim loại sắt  o 1,26 A Có thể kết luận khả xâm nhập cacbon vào loại tinh thể st trờn Giáo viên: trần hữu tuyến ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tài liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Câu 6: (1.5 điểm) Kết phân tích phức chất A Platin (II) cho biết có: 64,78 % khối lượng Pt, 23,59 % Cl, 5,65 % NH3 5,98 % cịn lại H2O Tìm cơng thức phân tử phức chất biết A phức chất nhân Pt có số phối trí Viết công thức cấu tạo đồng phân cis trans Entanpi tự chuẩn tạo thành 25oC đồng phân cis, trans là: -396 -402 kJ.mol-1 Tính số cân K phản ứng sau: cis(A) ฀ trans(A) Tính nồng độ mol/lit đồng phân dung dịch, biết lúc đầu có đồng phân cis nồng độ 0,01M Cho Pt = 195 ; Cl = 35,5 ; N = 14 ; O = 16 ; H = Câu 7: (2.0 điểm) Nitramit bị phân hủy dd H2O theo phản ứng: NO2NH2  N2O(k) + H2O [NO NH ] Các kết thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính biểu thức: v  k [H 3O  ] Trong môi trường đệm bậc phản ứng Trong chế sau chế chấp nhận được: k1 a Cơ chế 1: NO NH   N O(k) + H O b Cơ chế 2: k NO NH  H 3O  ฀฀ ฀฀2฀฀฀฀ NO NH 3+ + H O NO NH  N O + H 3O c Cơ chế 3: k NO NH  H O ฀฀ ฀฀4฀฀฀฀ NO NH  + H 3O + + k3  k5 NO NH  N O + OH +  Nhanh Chậm Nhanh Chậm Nhanh k6 H 3O +  OH    2H O Câu 8: (3.0 điểm) Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hố đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại chất cứng Hợp chất nguyên tố A, B, C muối không màu, tan nước bị thuỷ phân Viết tên A, B, C phương trình phản ứng nêu Để khảo sát phụ thuộc thành phần B theo nhiệt độ, người ta tiến hành thí nghiệm sau đây: Lấy 3,2 gam đơn chất B cho vào bình kín khơng có khơng khí, dung tích lít Đun nóng bình để B hố hoàn toàn Kết đo nhiệt độ áp suất bình ghi lại bảng sau: Nhiệt độ (oC) Áp suất (atm) 444,6 0,73554 450 0,88929 500 1,26772 900 4,80930 1500 14,53860 Xác định thành phần định tính đơn chất B nhiệt độ giải thích Câu 9: (1.5 điểm) Có thể viết cấu hình electron Ni2+là: Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8] Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2] Áp dụng phương pháp gần Slater, tính lượng electron Ni2+ với cách viết (theo đơn vị eV) Cách viết phù hợp với thực tế Tại Câu 10: (2.5 điểm) Phòng thí nghiệm có mẫu phóng xạ Au198 với cường độ 4,0 mCi/1g Au Sau 48 người ta cần dung dịch có độ phóng xạ 0,5 mCi/1g Au Hãy tính số gam dung mơi khơng phóng xạ pha với 1g Au để có dung dịch nói Biết Au198 có t1/2 = 2,7 ngày đêm Hãy chứng minh phần thể tích bị chiếm đơn vị cấu trúc (các nguyên tử) mạng tinh thể kim loại thuộc hệ lập phương đơn giản, lập phương tâm khối, lập phương tâm diện tăng theo tỉ l : 1,31 : 1,42 Giáo viên: trần hữu tun ThuVienDeThi.com 09.444.789.66 Tµi liƯu båi d­ìng häc sinh giái khèi 10 Câu Ý Nội dung Tính được:   437nm Sự hấp thụ ánh sáng nằm phổ nhìn thấy nên có màu Cấu tạo NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm có vùng khơng gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác với góc liên kết nhỏ 109o 28' (cặp electron tự đòi hỏi khoảng không gian khu trú lớn hơn) Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm nguyên tử N Phân tử ClF3 cỏ khoảng không gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự chiếm vị trí xích đạo) Điểm 0,5 0, 25  = 0,75 Phân tử XeF4 có vùng khơng gian khu trú electron, có hai cặp electron tự (AB4E2) nên có dạng vng phẳng (trong cấu trúc cặp electron tự phân bố xa nhất) - Cấu hình electron: O 1s22s22p4 bền O+ 1s22s22p3 lực đẩy lẫn ô orbital phân lớp 2p O+ đạt cấu hình bán bão hịa phân lớp 2p nên bền Đặt b số chắn electron nguyên tử đới với electronbị tách Z*2 Ta có: I1  13,  13, 614  Z*2  n   (8  b)   b  n 0,25 0,5 2.0  14 2 0, 0592 Cr2 O7   H  lg E Cr O2 / 2Cr3 = E  2 Cr 3  2 0, 0592 0, 0592 Cr2 O7  o  14 lg  H   lg  E Cr O2 / 2Cr3  2 6 Cr 3  2 0, 0592 Cr2 O7  lg  E oCr O2 / 2Cr3  0,138pH  2 Cr 3  Đặt: E'Cr O2 / 2Cr3  E oCr O2 / 2Cr3  0,138pH o Cr2 O72 / 2Cr 3 2 E ' Cr2 O72 / 2Cr 3 điều kiện phụ thuộc vào pH pH giảm dung dịch có mơi trường axit E’ tăng, tính oxi hóa Cr2 O72 mạnh - 0,5 Tại pH = 0, [H+] = 1M E = Eo = 1,33V Tại pH = E’ = 0,364 < E oI / 2I  0, 6197V nên khơng oxi hóa I2 ThuVienDeThi.com 0,25 0,25 ... với phản ứng: A + B → C + D (phản ứng đơn giản) Trộn thể tích dung dịch chất A dung dịch chất B có nồng độ 1M: a Nếu thực phản ứng nhiệt độ 333,2K sau nồng độ C 0,215M Tính số tốc độ phản ứng. .. 90%? Câu 8: N2O5 dễ bị phân hủy theo phản ứng sau: N O5(k )  4NO 2(k )  O 2(k) Phản ứng bậc với số tốc độ phản ứng là: k = 4,8.10-4 s-1 a Tính thời gian mà nửa lượng N2O5 phân hủy b Áp suất ban... nhóm Nguyên tử F có bán kính nhỏ bất thường cản trở xâm nhập electron Phần 4: NHIỆT – ĐỘNG HÓA HỌC BÀI TẬP NHIỆT HÓA HỌC Câu 1: Tính lượng liên kết trung bình liên kết O–H O–O phân tử H2O2 dựa vào