BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM 2011 Môn: HOÁ HỌC Thi gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi th nht: 11/01/2011 thi có 02 trang, gm 06 câu Câu 1. (3,5 điểm) 1. Clo, brom, iot có th kt hp vi flo to thành các hp cht dng XF m . Thc nghim cho thy rng m có 3 giá tr khác nhau nu X là Cl hoc Br, m có 4 giá tr khác nhau nu X là I. a) Hãy vit công thc các hp cht dng XF m ca mi nguyên t Cl, Br, I. b) Da vào cu to nguyên t và âm in ca các nguyên t, hãy gii thích s hình thành các hp cht trên. Cho: âm in ca F là 4,0; Cl là 3,2; Br là 3,0; I là 2,7. 2. 32 P phân rã β - vi chu kì bán hu 14,28 ngày, c iu ch bng phn ng gia ntron vi ht nhân 32 S. a) Vit các phng trình phn ng ht nhân iu ch 32 P và biu din s phân rã phóng x ca 32 P. b) Có hai mu phóng x 32 P c kí hiu là mu I và mu II. Mu I có hot phóng x 20 mCi c lu gi trong bình t ti bung làm mát có nhit 10 o C. Mu II có hot phóng x 2 µCi bt u c lu gi cùng thi im vi mu I nhng nhit 20 o C. Khi hot phóng x ca mu II ch còn 5.10 -1 µCi thì lng lu hunh xut hin trong bình cha mu I là bao nhiêu gam? Trc khi lu gi, trong bình không có lu hunh. Cho: 1 Ci = 3,7.10 10 Bq (1Bq = 1 phân rã/giây); s Avogaro N A = 6,02.10 23 mol -1 ; hot phóng x A = .N ( là hng s tc phân rã, N là s ht nhân phóng x thi im t). Câu 2. (3,5 điểm) Mt phn ng pha khí xy ra theo phng trình: X(k) → Y(k) (1). Khi nng u [X] 0 = 0,02 mol.L -1 thì tc u ca phn ng v 0 ( 25 o C) là 4.10 -4 mol.L -1 .phút -1 ; nh lut tc ca phn ng có dng: v = k.[X] (2), trong ó k là hng s tc ca phn ng. 1. Tìm biu thc liên h lgv (logarit ca tc phn ng) vi thi gian phn ng t và tính các h s trong biu thc này cho trng hp ca phn ng (1). 2. Tính thi gian phn ng mt na trong các iu kin nói trên. 3. Phn ng 2NO (k) + 2H 2 (k) → N 2 (k) + 2H 2 O (k) tuân theo quy lut ng hc thc nghim: v = k[NO] 2 [H 2 ]. Hai c ch c xut cho phn ng này: C ch 1: 2 NO (k) → N 2 O 2 (k) (nhanh) N 2 O 2 (k) + H 2 (k) → 2HON (k) (nhanh) HON (k) + H 2 (k) → H 2 O (k) + HN (k) (chm) HN (k) + HON (k) → N 2 (k) + H 2 O (k) (nhanh). C ch 2: 2 NO (k) N 2 O 2 (k) (nhanh) N 2 O 2 (k) + H 2 (k) → N 2 O (k) + H 2 O (k) (chm) N 2 O (k) + H 2 (k) → N 2 (k) + H 2 O (k) (nhanh). C ch nào phù hp vi quy lut ng hc thc nghim? Ti sao? Câu 3. (3,5 điểm) Cho hng s khí R = 8,314 J.mol –1 .K –1 . áp sut tiêu chun P 0 = 1,000 bar = 1,000.10 5 Pa, nhit 298 K, ta có các d kin nhit ng hc: Khí H 2 N 2 NH 3 Bin thiên entanpi hình thành 0- f H (kJ.mol ) 1 0 0 - 45,9 Entropi S 0 (J.mol –1 .K –1 ) 130,7 191,6 192,8 Liên kt NN N=N N-N H-H Bin thiên entanpi phân li liên kt 0 b H (kJ.mol –1 ) 945 466 159 436 Trang 1/2 1. Tính bin thiên entanpi, bin thiên entropi, bin thiên nng lng t do Gibbs và hng s cân bng K ca phn ng tng hp amoniac t nit và hiro iu kin nhit và áp sut trên. 2. Trong thc t sn xut, phn ng tng hp amoniac c thc hin nhit cao. a) Chp nhn gn úng vic b qua s ph thuc nhi t ca H và S, hãy tính hng s cân bng K ca phn ng T = 773 K. b) Nhn xét v hng u tiên ca phn ng 298 K và 773 K. Gii thích ti sao li tin hành tng hp NH 3 nhit cao. tng hiu sut tng hp amoniac trong công nghip, có th a ra bin pháp gì? Gii thích. 3. Tính bin thiên entanpi phân li liên kt 0 b H ca mt liên kt N-H trong phân t amoniac. 4. Tính bin thiên entanpi hình thành tiêu chun ca gc NH 0 f H 2 . Cho 2 0 b (H-NH ) H = 380 kJ.mol -1 . Câu 4. (3,0 điểm) Trong môi trng axit, H 2 C 2 O 4 b KMnO 4 oxi hoá thành CO 2 . Trn 50,00 mL dung dch KMnO 4 0,0080 M vi 25,00 mL H 2 C 2 O 4 0,20 M và 25,00 mL dung dch HClO 4 0,80 M c dung dch A. 1. Vit phng trình phn ng xy ra. Tính hng s cân bng ca phn ng và xác nh thành phn ca dung dch A. 2. Trn 10,00 mL dung dch A vi 10,00 mL dung dch B gm Ca(NO 3 ) 2 0,020 M và Ba(NO 3 ) 2 0,10 M. Có kt ta nào tách ra? Chp nhn s cng kt là không áng k; th tích dung dch to thành khi pha trn bng tng th tích ca các dung dch thành phn. Cho: ; 25 -+ 2+ 2224 4 00 CO /H C O MnO , H /Mn E = 1,51 V; E = - 0,49 V o C: RT 2,303 = 0,0592 F ; ; 224 224 2 2 2 2 a1(H C O ) a2(H C O ) a1(H O + CO ) a2(H O + CO ) pK = 1,25; pK = 4,27; pK = 6,35; pK 10,33= ; 24 3 24 3 s(CaC O ) s(CaCO ) s(BaC O ) s(BaCO ) pK = 8,75; pK = 8,35; pK = 6,80; pK = 8,30 (pK S = - lgK S , vi K S là tích s tan; pK a = - lgK a , vi K a là hng s phân li axit). tan ca CO 2 trong nc 25 o C là = 0,030 M. 2 CO L Câu 5. (3,0 điểm) 1. Cho: - + 2+ 2- + + 2+ 4422 00 0 MnO, H/Mn MnO , H/MnO MnO, H/Mn E = 1,51 V; E = 2,26 V; E = 1,23 V. a) Tính và - 42 2 0 MnO , H O/MnO E -2 44 0 MnO /MnO E. - b) Nhn xét v kh nng oxi hóa ca trong môi trng axit, trung tính và baz. Gii thích. - 4 MnO 2. Vit phng trình ion ca các phn ng minh ha kh nng oxi hóa ca ion pemanganat ph thuc vào pH ca môi trng. Câu 6. (3,5 điểm) xác nh hàm lng ca crom và st trong mt mu gm Cr 2 O 3 và Fe 2 O 3 , ngi ta un nóng chy 1,98 gam mu vi Na 2 O 2 oxi hóa Cr 2 O 3 thành − 2 4 CrO . Cho khi ã nung chy vào nc, un sôi phân hu ht Na 2 O 2 . Thêm H 2 SO 4 loãng n d vào hn hp thu c và pha thành 100,00 mL, c dung dch A có màu vàng da cam. Cho dung dch KI (d) vào 10,00 mL dung dch A, lng (sn phm ca phn ng gia I 3 - I – và I 2 ) gii phóng ra phn ng ht vi 10,50 mL dung dch Na 2 S 2 O 3 0,40 M. Nu cho dung dch NaF (d) vào 10,00 mL dung dch A ri nh tip dung dch KI n d thì lng gii phóng ra ch phn ng ht vi 7,50 mL dung dch Na 3 - I 2 S 2 O 3 0,40 M. 1. Vit các phng trình phn ng xy ra. 2. Gii thích vai trò ca dung dch NaF. 3. Tính thành phn % khi lng ca crom và st trong mu ban u. Cho: Fe = 56; Cr = 52. HT * Thí sinh không được sử dụng tài liệu. * Giám thị không giải thích gì thêm. Trang 2/2 . TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM 2011 Môn: HOÁ HỌC Thi gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi th nht: 11/01 /2011 thi có. liên kt 0 b H (kJ.mol –1 ) 945 466 159 436 Trang 1/2 1. Tính bin thi n entanpi, bin thi n entropi, bin thi n nng lng t do Gibbs và hng s cân bng K ca phn ng tng hp amoniac. Khí H 2 N 2 NH 3 Bin thi n entanpi hình thành 0- f H (kJ.mol ) 1 0 0 - 45,9 Entropi S 0 (J.mol –1 .K –1 ) 130,7 191,6 192,8 Liên kt NN N=N N-N H-H Bin thi n entanpi phân li liên