Đề xuất đề thi trại hè Hùng vương môn: Hóa học 10 Năm học 2012 2013 Trường PT vùng Cao Việt Bắc37920

ĐỀ XUẤT ĐỀ THI TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG PT VÙNG CAOVIỆT BẮC Môn: Hóa học 10 - Năm học 2012-2013 Câu 1: Cấu tạo nguyên tử - hóa học hạt nhân (2,5 điểm) Tìm số hạt   phóng từ dãy phóng xạ bắt đầu 238 92 U để tạo thành nguyên tố X Biết nguyên tử nguyên tố X có số lượng tử electron cuối n=6, l=1, m=0 s=+1/2; Tỷ lệ số hạt không mang điện số hạt mang điện hạt nhân nguyên tử X 1,5122 Sắt dạng  (Fe) kết tinh mạng lập phương tâm khối, ngun tử có bán kính r = 1,24 Å Hãy tính: a) Độ dài cạnh a tế bào sơ đẳng b) Khoảng cách ngắn hai nguyên tử Fe c) Tỉ khối Fe theo g/cm3 Cho Fe = 56 Nội dung trả lời Điểm 6p2 Có n=6; l=1; m=0, s=+1/2  Phân lớp sau Cấu hình electron lớp ngồi cùng: 6s2 4f14 5d10 6p2 Cấu hình electron X: Xe 6s2 4f14 5d10 6p2  ZX = 82 Tỷ lệ N 1,5122  N = 1,5122.82 = 124; A = 124 + 82 = 206  Z 206 82 Pb 0,5 đ Gọi x số hạt  , y số hạt  Sơ đồ phân rã phóng xạ: 238 92 U  206 82 Pb + x ( 42 He) + y ( 01 e) Bảo toàn số khối: 206 + 4x = 238  x= Bảo tồn điện tích: 82 + 2x - y = 92 0,5 đ y=6 Mạng tế bào sở Fe (hình vẽ) B A B A E E a C D C ThuVienDeThi.com a D a) Từ hình vẽ, ta có: AD2 = a2 + a2= 2a2 xét mặt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2 mặt khác, ta thấy AC = 4r = a nên a = 4r =  1,24 = 2,85 Å 0,5 đ b) Khoảng cách ngắn nguyên tử đoạn AE: AE = AC a 2,85  = = 2,468 Å  2 0,5 đ c) Khối lượng riêng: Theo hình vẽ, số nguyên tử Fe  Ở tám đỉnh lập phương =  =1  Ở tâm lập phương = Vậy tổng số nguyên tử Fe chứa tế bào sơ đảng = + = (nguyên tử) + mol Fe = 56 gam + Thể tích tế bào sở = a3 chứa nguyên tử Fe + mol Fe có NA = 6,02 1023 nguyên tử Khối lượng riêng d = 56 m =2 = 7,95 g/cm3 23 6,02  10  (2,85  108 )3 V 0,5 đ Câu 2: Hình học phân tử (2,5 điểm) Cho nguyên tố A, R, X (ZA< ZR< ZX) phân nhóm khơng chu kì bảng tuần hồn Tổng số lượng tử electron cuối nguyên tử A, R, X (kí hiệu là: nA, nR, nX) 6; tổng số lượng tử phụ chúng 2; tổng số lượng tử từ -2 tổng số lượng tử spin –1/2, số lượng tử spin A +1/2 Gọi tên nguyên tố cho Cho biết dạng hình học phân tử A2R A2X So sánh góc hóa trị phân tử giải thích Đối với phân tử A2XR3 ion XR42-, viết công thức kiểu Lewis, cho biết dạng hình học trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm Nội dung trả lời ThuVienDeThi.com Điểm Theo ta có: nA + nR + nX = lA + lR + lX = ml(A) + ml(R) + ml(X) = -2 ms(A) + ms(R) + ms(X) = -1/2 Mà: ZA < ZR < ZX  nA < nR < nX A, R, X không chu kỳ 0,5 đ  nA = 1, nR = 2, nX = * nA =  lA = 0, ml(A) = 0, ms(A) = +1/2  electron cuối nguyên tử A là: 1s1  A H Ta có: lR + lX = ml(R) + ml(X) = -2 ms(R) + ms(X) = -1  ms(R) = ms(X) = -1/2 0,5 đ * nR =  lR = 0, ; + lR = → lX = loại X thuộc phân nhóm + lR = → lX = nhận * lR =  ml(R) = -1, 0, +1 ; ml(R) = -1 → ml(X) = -1 nhận ml(R) = → ml(X) = -2 loại lX = ml(R) =+1 → ml(X) = -3 loại lX = Vậy: electron cuối nguyên tử R là: 2p4  R O electron cuối nguyên tử X là: 3p4  X S H2O : O lai hóa sp3, phân tử có dạng góc (gấp khúc) O H H H2S: S khơng lai hóa, phân tử có dạng góc S H H ThuVienDeThi.com 0,5 đ Góc HOH = 104,50 < 109028’(góc tứ diện đều) ngun tử O cặp e chưa 0,5 đ liên kết có lực đẩy mạnh cặp e liên kết Góc HSH = 920 > 900 (góc 2AO-p vng góc) mật độ điện tích âm liên kết tăng (do xen phủ AO-p với AO-s) H2SO3: S lai hóa sp3, phân tử có dạng tháp tam giác S H-O 2-: SO4 O O-H 0,5đ O S lai hóa sp3, phân tử có dạng tứ diện S O O O Câu 3: Nhiệt cân - hóa học (2,5 điểm) Trong bình kín dung tích khơng đổi 0,42lít chứa mêtan nước Nung nóng bình sau thời gian để điều chế hỗn hợp H2, CO Sau làm lạnh bình tới 25oC, thấy áp suất bình 776,7mmHg Biết thể tích chất lỏng không đáng kể, áp suất nước 250C 23,7 mmHg Lấy tất khí bình đem đốt cháy thấy tỏa 1,138Kcal nhiệt Biết nhiệt đốt cháy CO, H2, CH4 tương ứng H = - 24,4 ; - 63,8 ; - 212,8 Kcal/mol Tính % CH4 bị chuyển hóa? Tại 250C,  G0 tạo thành chất sau: (theo Kj/mol) H2O(K) CO2 (k) CO(k) H2O(l) -228,374 - 394,007 - 137,133 - 236,964 a) Tính Kp phản ứng CO(k) + H2O(l) = H2(k) + CO2(k) 250C b) Tính P nước 250C Nội dung trả lời CH4 x + H2O  CO + 3H2 x 3x ThuVienDeThi.com Điểm gọi x số mol CH4 tham gia phản ứng P tổng CO, H2, CH4 = 776,7 – 23,7 = 753 mmHg 753 0,42 PV 760 n= = = 0,017 mol 22,4 RT (25  273) 273 Số mol CH4 lại : 0,017 – (x + 3x) = 0,017 – 4x Số mol CH4 ban đầu : x + 0.017 – 4x= 0,017 – 3x CO + O2  H1 = - 24,4Kcal/mol t CO2 O2 t0 H2O CH4 + 2O2 t0 CO2 + 2H2O  H3 = - 212,8Kcal/mol H2 + 0,5 đ  H2 = - 63,9 Kcal/mol Nhiệt tỏa 1,138 Kcal/mol x 24,4 + 3x 63,8 + (0,017 – 4x) 212,8 = 1,138 0,5 đ x = 0,004 %CH4 chuyển hóa là: x 0,004 100 = 100 = 80% 0,017  x 0,017  3.0,004 0,25 đ a) CO(k) + H2O(l)  G0298pư =  G0H2(k) +  H2(k) + CO2(k)  G0CO(k) -  G0CO(k) -  G0H2O(l) 0,5 đ = – 394,007 + 137,133 + 266,946 = - 19,91 Kj/mol Mà :  G0 = - RT lnKp = - RT.2,303lgKp lg Kp =  G 19,91 = = 3,4894 2,303RT 2,303.8,314.10 3.298 Kp = 103,4894 = 3,086.103 b) 0,5 đ P H2O(k) = 3,12.10-2 atm 0,25 đ ThuVienDeThi.com Câu 4: Động hóa học (2,5 điểm) Nghiên cứu thay đổi nồng độ CH3COCH3 theo thời gian (trong trình nhiệt phân) người ta cho kết sau: t (phút) C (mol/lít) 25,4 15 30 9,83 3,81 Tính xem lượng CH3COCH3 giảm nửa giảm 1% Trong bình kín nhiệt độ T, áp suất atm có cân sau: (1) Giả thiết khí khí lí tưởng AB (k) ⇌ A (k) + B(k) a) Thiết lập biểu thức liên hệ số cân Kp với độ chuyển hóa  áp suất chung P b) Xác định KP, KC, Kx  G0 phản ứng (1) 3500C biết  = 0,98 c) Xác định  H,  S phản ứng (1) 3500C Cho biết 4000C có Kp = 54,4 d) Độ phân li  thay đổi P từ atm giảm cịn 0,8 atm? Sự thay đổi có phù hợp với ngun lí chuyển dịch cân Lơsatơlie khơng? Nội dung trả lời Điểm Giả sử phản ứng thủy phân axeton phản ứng bậc Ta có: K1 = 2,303 25,4 lg  0,0633ph -1 ; 15 9,83 K2 = 2,303 25,4 lg  0,0633ph -1 30 3,81 Vậy K = 0,0633 phút -1 nên phản ứng axeton phản ứng bậc  t1/2 = 0,693 =10,95(phuùt ) 0,0633 Thời gian 1% axeton bị phân hủy là: t= 0,5 đ 2,303 25,4 lg =0,15(phuùt ) 0,0633 25,4 - 0,254 a) Gọi a số mol AB thời điểm ban đầu ban đầu: AB(k) ⇄ A(k) + B(k) a Cân bằng: a(1-  ) 0 a a KP ThuVienDeThi.com (1) 0,5 đ Từ (2), ta có: + Tổng số mol cân hoá học a(1+  ) + Hằng số cân KP: KP = P A.P B P AB Trong Pi = xi.P (Pi áp suất riêng phần, P áp suất toàn phần hệ, xi  a P  a P a(1 ) a(1 )  P phần mol), Thay Pi vào (I), ta được: KP =  1 a(1 ) P a(1 ) 2 0,5 đ (I) b) Thay  = 0,98; P = atm ta KP = 48,51 K C  K P /( RT ) n ; K x  K P / P n với n     Thay số thu KC = 0,9496; Kx = 24,255 0,5 đ G   RT ln K P = -20106,101 (J/mol) c) Theo phương trình Van – Hop, ta có ln K P (T1 ) K P (T2 )  H 1 (  ) , thay số ta H  7989,245(J/mol) R T1 T2 Mặt khác ta có, G  H  T S nên S = 45,097(J.mol-1.K-1) d) Khi P = 0,8 atm, theo công thức (I), KP không đổi,  = 0,992, phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân Lơsatơlie 0,25 đ 0,25 đ Câu 5: Dung dịch điện ly (2,5 điểm) Cho 0,01 mol NH3, 0,1 mol CH3NH2 0,11 mol HCl vào nước lít dung dịch Tính pH dung dịch thu được? Cho: pK NH = 9,24; pK CH NH = 10,6; pK H O = 14   2 Tính độ tan AgSCN dung dịch NH3 0,003 M Cho T AgSCN = 1,1.10-12 số phân li phức [Ag(NH3)2]+ 6.10-8 ThuVienDeThi.com Nội dung trả lời Điểm NH3 + H+   NH 4 0,01 0,01 0,01 mol CH3NH 3 CH3NH2 + H+   0,1 0,1 0,1 mol Tổng số mol H+ phản ứng: n = 0,01 + 0,1 = 0,11 mol Vậy H+ vừa hết Dung dịch thu gồm: 0,01 mol NH 4 0,1 mol CH3NH 3  K CH NH  K NH nên bỏ qua cân điện ly nước Vì K H 2O 3 dung dịch CH3NH 3  CH3 NH2 + H+ Ban đầu 0,1 Điện ly x x Cân 0,1 - x x 0,5 đ x x+y NH 4  NH3 + H+ Ban đầu 0,01 Điện ly y y 0,01 – y y Cân y x+y Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân điện li ta có : K CH NH =  [CH3 NH ].[H + ] [CH3 NH3+ ]  x (x + y) = 10-11,6 K NH =  [NH3 ][H + ] [NH +4 ] = = x(x + y) = 10-10,6 0,1- x (1)(giả sử coi x