TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ XIII Mơn thi: HĨA HỌC - LỚP 10 ĐỀ ĐỀ NGHỊ NĂM HỌC 2022 - 2023 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Cho biết: Hằng số Plank h = 6,626.10-34 J.s; Hằng số Faraday F = 96485 C.mol -1; Tốc độ ánh sáng c = 3.108m.s-1; Số Avogadro NA = 6,022.1023mol-1; Khối lượng electron me = 9,1094.10-31kg; 0oC =273 K; R = o 8,314 J.mol-1.K-1; 1m = 1010 A ; 1pm = 10-12m; 1eV = 1,602.10-19J; 1uc2 = 931,5 MeV Câu (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn (a) Khi chiếu chùm xạ điện từ có bước sóng λ = 58,40 nm lên mẫu Kripton (Kr) thấy chùm electron bật khỏi Kripton chuyển động với tốc độ v = 1,59.106 m/s Xác định lượng ion hóa Kripton (b) Để quan sát vật có kích thước vơ nhỏ bé, người ta sử dụng sóng liên kết tạo chuyển động electron Tính lượng cực tiểu electron cần có để quan sát vật có kích thước khoảng 2,5A0 (a) Hãy viết cấu hình electron phân tử, so sánh độ bền độ dài liên kết NO, NO + NO- (b) Khi NO- kết hợp với H+ để tạo thành phân tử HNO lúc H + liên kết với N hay O? Dự đoán dạng hình học phân tử Câu (2,0 điểm) Tinh thể Cấu trúc natri clorua (NaCl) kiểu cấu trúc tinh thể hợp chất ion Trong ô mạng sở, ion Cl - lập thành mạng tinh thể lập phương tâm diện ion Na+ chiếm tâm mạng tâm cạnh hình lập phương (a) Biểu diễn cấu trúc ô mạng sở NaCl cho biết số phối trí Na+ Cl(b) Ơ mạng sở NaCl có số mạng a = 5,64 A bán kính Na+ r(Na+) = 1,16 A0 Tính bán kính ion clorua, r(Cl-) độ đặc khít mạng tinh thể NaCl A hợp chất tạo nên từ nguyên tố X Y, tỉ lệ bán kính ion X Y tinh thể rY : rx = 1,772 Tế bào tinh thể A có độ đặc khít 68,27%, mơ tả hình bên, có dạng hình hộp chữ nhật với a = b = 4,59 Å Khối lượng riêng A 4,32 g/cm3 A sử dụng chất phụ gia cho kem chống nắng, đồng thời A có vai trị to lớn cơng nghiệp luyện kim, đặc biệt ngành hàng không Xác định bán kính ion X, Y A công thức chất A Câu (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân Mặt trời có đường kính 1,392 × 106 km có khối lượng riêng khoảng 1,408 g/cm3 bao gồm 73,46% (theo khối lượng) hiđro Năng lượng mặt trời hoàn toàn từ kết hợp hiđro tạo heli theo phương trình: H → He + +1 e + 2ν Năng lượng giải phóng hình thành heli có cường độ mạnh 3,846 × 1026J/s cho tồn mặt trời Cho Hạt Khối lượng (u) (a) Tính khối lượng mặt trời 1 H 1,00783 He 4,002604 +1 e 0,00054858 (b) Từ cường độ ánh sáng tính khối lượng hiđro tham gia vào phản ứng giây (c) Với lượng hiđro mặt trời tại, sau mặt trời ngừng chiếu sáng? Đồng vị phóng xạ Co-60 sử dụng để nghiên cứu hiệu hấp thụ vitamin-B12, Co nguyên tử trung tâm vitamin-B12 Co-60 tổng hợp qua ba bước, q trình tổng hiểu phản ứng Fe-58 với hạt nơtron sinh Co-60 vi hạt khác (a) Vi hạt gì? (b) Tính bước sóng de Broglie hạt nhân xạ biết có tốc độ 0,90c (c tốc độ ánh sáng) (c) Tính lượng liên kết theo J nucleon cho hạt nhân Co-60 Câu (2,0 điểm) Nhiệt hóa học Chu trình Otto liên quan đến hoạt động động đốt trong, để đơn giản khơng khí xem chất làm việc coi khí lý tưởng lưỡng nguyên tử Chu trình bao gồm bước sau: Giai đoạn 1: Nén đoạn nhiệt thuận nghịch từ A đến B Giai đoạn 2: Tăng áp suất từ B đến C điều kiện đẳng tích thuận nghịch (q trình diễn nhờ việc đốt lượng nhỏ nhiên liệu) Giai đoạn 3: Giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch từ C đến D Giai đoạn 4: Giảm áp suất từ D trở A điều kiện đẳng tích thuận nghịch Giả sử nhiệt cung cấp bước (2), V A= 4dm3, PA = 1atm TA= 300K; VA= 10VB; PC/PB= (a) Biểu diễn giản đồ phụ thuộc áp suất vào thể tích khí với chu trình động Otto (b) Xác định biến thiên entropy (của hệ môi trường xung quanh) với bước chu trình xác định hiệu suất động Otto lý tưởng Câu (2,0 điểm) Cân hố học pha khí Khi nung đồng sunfat khan, xảy hai trình bên Biết hai q trình có hiệu ứng nhiệt dấu lượng đồng sunfat sử dụng dư CuO(r ) + SO3(k ) CuSO 4(r ) ƒ 2SO3(k ) ƒ 2SO 2(k ) + O 2(k ) K1 (1) K2 (2) (a) Cho biết áp suất SO3, SO2 O2 thay đổi nếu: (i) thêm Argon vào hệ cân nhiệt độ không đổi; (ii) tăng nhiệt độ hệ (b) Biết bình chứa đồng sunfat tích lit, ban đầu nhiệt độ 0C chứa Argon 100 torr Nhiệt độ nâng lên 1050 K, hệ cân thấy khối lượng pha rắn giảm 0,3869 gam áp suất bình 108,69 kPa Xác định giá trị số K1 K2 1050 K 0 (c) Biết chênh lệch biến thiên entanpi phản ứng (1) (2) 27 kJ.mol -1 ( ∆ r H1 > ∆ r H ) Khi cân số mol SO2 gấp lần số mol SO3 Xác định nhiệt độ bình (d) Khi nhiệt độ hệ tăng lên khối lượng pha rắn không đổi, đến 1400 K bắt đầu giảm Cho biết thành phần pha khí thay đổi nhiệt độ tăng lên 1400 K? Biết: torr = 0,0013158 atm, atm = 101325 Pa Câu (2,0 điểm) Động hóa học hình thức Ở thể khí buta-1,3-dien dime hóa cho 4-etenyl xiclohexen Phản ứng xảy theo giai đoạn va chạm hai phân tử buta-1,3-đien Hằng số tốc độ phản ứng 326 388 °C xác định 0,0156 0,120 dm3 mol–1 s–1 (a) Hãy viết phương trình tốc độ phản ứng Hằng số tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ theo phương trình Arrhenius: k = A.e − Ea RT A số, Ea lượng hoạt hóa, có đơn vị J mol–1, T nhiệt độ tuyệt đối R số khí (R = 8,314 J K–1 mol–1) Biết thiêu nhiệt chuẩn buta-1,3dien 4-etenyl xiclohexen –2540 –4930 kJ mol–1 (b) Sử dụng thơng tin trên, tính A lượng hoạt hóa phản ứng đime hóa buta-1,3-đien (c) Hãy tính lượng hoạt hóa phản ứng nghịch Cho cân 25oC: A k1 ‡ˆ ˆˆk 2ˆˆ†ˆ B phản ứng thuận nghịch bậc Thành phần phần trăm B hỗn hợp phản ứng cho bảng sau: Thời gian (giây) 45 90 270 ∞ %B 10,8 18,9 41,8 70 Hãy xác định giá trị số tốc độ phản ứng k1, k2 số cân (K) Câu (2,0 điểm) Dung dịch phản ứng dung dịch Ở nhiệt độ 25oC, độ tan Fe2(SO4)3 khoảng 245 gam/1,00 L nước, có nghĩa nồng độ khoảng 0,6 M Một sinh viên dự kiến pha 100,0 mL dung dịch Fe 2(SO4)3 nồng độ 0,100 M Tuy nhiên pha xong dung dịch thu (gọi dung dịch A) xuất vẩn đục màu nâu a) Bằng tính tốn, giải thích tượng b) Để làm tan vẩn đục, sinh viên thêm từ từ giọt dung dịch H2SO4 đặc (nồng độ 98%, khối lượng riêng D = 1,84 g/mL) vào 100,0 mL dung dịch A kể (vừa thêm dung dịch, vừa khuấy) Tính số giọt dung dịch H2SO4 đặc tối thiểu mà sinh viên cần thêm vào dung dịch A để dung dịch trở nên suốt Coi thể tích giọt 0,030 mL Cho biết: pKa(HSO4–) = 1,99; pKs(Fe(OH)3) = 37,00; pKw = 14,00 Fe3+ + H2O ƒ FeOH2+ + H+ *β = 10–2,17 Câu (2,0 điểm) Phản ứng oxi hoá khử Pin điện điện phân Cho mL dung dịch KI 2.10- M vào 1mL dung dịch hỗn hợp FeCl 0,2M HCl 0,2M, cho thêm vài giọt hồ tinh bột, thu dung dịch (A) (a) Nêu tượng xảy ra, viết phương trình phản ứng giải thích tính tốn (b) Nhúng dây dẫn Pt vào dung dịch (A) Xác định điện cực (EA) điện cực tạo dây dẫn Pt với dung dịch (A) Cho biết: o EFe 3+ / Fe2+ = 0,770V; EIo /2 I − = 0,536V; Dung dịch X chứa Cu(NO3)2 0,10 mol/l, Cd(NO3)2 0,10 mol/l Axit hóa dung dịch X HCl đến nồng độ 1,00 mol/l dung dịch Z, giả sử thể tích dung dịch khơng đổi axit hóa Có thể tách hồn tồn Cu 2+ có Cd2+ dung dịch Z cách điện phân dung dịch Z với hai điện cực platin phẳng không? Biết nồng độ ion dung dịch nhỏ 10 -6 mol/l coi điện phân hoàn tồn (các q trình thực 25oC) Cho: 0 E 0Cu 2+ /Cu = 0,337V; E Cd = −0, 402V; E Cl 2+ /Cd /2Cl − = 1,360V; E O0 ,H + /H O = 1, 230V; E 2H = 0, 00V; + /H ηO2 (Pt ) = 0, 470V; ηH2 (Pt ) = 0,197V Câu (2,0 điểm) Halogen Oxi – lưu huỳnh Sục khí A vào dung dịch B có màu vàng nâu thu chất rắn C màu vàng dung dịch D Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo C F Nếu X tác dụng với khí A nước tạo Y F, thêm BaCl2 vào dung dịch có kết tủa trắng Khí A tác dụng với dung dịch chất G muối nitrat kim loại tạo kết tủa H màu đen Đốt cháy H oxi ta chất lỏng I màu trắng bạc Xác định chất A, B, C, F, G, H, I, X, Y viết phương trình hóa học xảy phản ứng Cho giá trị nhiệt độ sôi hiđrua sau: Chất HF HCl HBr HI Nhiệt độ sôi ( C) + 19,5 -84,9 -66,8 -35,4 (a) Giải thích biến đổi nhiệt độ sôi dãy sau: (i) HF, HCl, HBr, HI (ii) H2O +100 H2O, H2S H2S - 60,75 (b) Trên thực tế, liên kết H-F phân cực liên kết O-H, nhiệt độ sôi HF lại thấp nhiệt độ sôi H2O (c) Hãy xếp theo chiều tăng dần tính axit hiđrua Giải thích Câu 10 (2,0 điểm) Đại cương hữu (quan hệ cấu trúc tính chất) So sánh giải thích ngắn gọn tính chất sau đây: (a) So sánh tính bazơ hợp chất sau: O A O B (b) So sánh nhiệt độ sôi chất sau: Cho chất: (a) Giải thích momen lưỡng cực D (0,7 D), nhỏ C (1,7D)? (b) So sánh nhiệt độ sôi A, B, C, D, giải thích ngắn gọn Giáo viên đề nghị Phạm Thị Phương Dung Sđt: 093 847 3263 ... dây dẫn Pt với dung dịch (A) Cho biết: o EFe 3+ / Fe2+ = 0,770V; EIo /2 I − = 0, 536 V; Dung dịch X chứa Cu(NO3)2 0 ,10 mol/l, Cd(NO3)2 0 ,10 mol/l Axit hóa dung dịch X HCl đến nồng độ 1,00 mol/l dung... 0,00 131 58 atm, atm = 10 132 5 Pa Câu (2,0 điểm) Động hóa học hình thức Ở thể khí buta-1 ,3- dien dime hóa cho 4-etenyl xiclohexen Phản ứng xảy theo giai đoạn va chạm hai phân tử buta-1 ,3- đien Hằng số tốc... ban đầu nhiệt độ 0C chứa Argon 100 torr Nhiệt độ nâng lên 105 0 K, hệ cân thấy khối lượng pha rắn giảm 0 ,38 69 gam áp suất bình 108 ,69 kPa Xác định giá trị số K1 K2 105 0 K 0 (c) Biết chênh lệch biến