Đề thi học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay năm học 2011 - 2012 môn Hóa khối 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI HSG TOÁN LÝ HÓA SINH LONG AN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 THỜI GIAN THI :90 PHÚT (không kể thời gian phát đề) Ngày thi :5/02/2012 Lưu ý 1/Các kết quả tính toán gần đúng, lấy đến 5 chữ số thập phân (không làm tròn) 2/ Các số liệu về nguyên tử khối ,hằng số ,công thức liên quan như sau: * ∆G =-RTln K P * ∆G =∆H –T. ∆S * Hằng số khí R= 8,314 J.K -1 .mol -1 * ln 2 1 Kp Kp = H R ∆ .[ 1 1 T - 2 1 T ] * E = E 0 + 0,059 n lg [ ] [oxihóa] khu *Số Avogadro N=6,023.10 23 * Số pi π =3,1415 *Nguyên tử khối : Cu=64, H=1, S=32, O= 16, Fe=56, N=14, Al=27, Ba=137, Ca=40, C=12, Mg=24, Cl=35,5, Br=80, Ag=108 Bài 1: Hỗn hợp khí X gồm C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6 và H 2 có d X/H2 = 4. Dẫn 10,4g hỗn hợp X qua Ni, đun nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu hỗn hợp Y có d Y/ H2 = 5,2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu V lít (đktc) CO 2 và m(g) H 2 O. Tính V, m. Bài 2: Cho phản ứng Pb 2+ + Zn → Zn 2+ + Pb Biết E 0 Pb 2+ /Pb= -0,126V, E 0 Zn 2+ /Zn=-0,763 V Một pin điện hóa tạo ra từ 2 điện cực gồm một thanh chì nhúng vào dung dịch Pb 2+ 0,02M và một thanh Zn nhúng vào dung dịch Zn 2+ 0,03M. Tính sức điện động của pin. Bài 3: Hòa tan hòan toàn hỗn hợp X gồm Mg và Fe 2 O 3 bằng lượng vừa đủ dung dịch HCl 20% thu dung dịch Y có nồng độ phần trăm của MgCl 2 là 3,279%. Tính nồng độ phần trăm của FeCl 3 . Bài 4: Trộn 4 chất gồm 1,4 mol CH 3 COOH, 0,4 mol ancol isopropylic, 0,6 mol isopropyl axetat, 0,6 mol nước vào bình kín có thể tích không đổi. Hỏi số mol của este trong hỗn hợp sau khi cân bằng thành lập là bao nhiêu? Biết hằng số tốc độ phản ứng thuận gấp 2,25 lần hằng số tốc độ phản ứng nghịch. Bài 5: Cho CO tác dụng 0,06 mol CuO đun nóng thu 0,015 mol Cu. Cho hỗn hợp rắn thu được vào dung dịch chứa 0,12 mol HNO 3 thu NO và một phần kim loại chưa tan hết. Thêm tiếp 0,76 mol HCl vào thì thu NO. Thêm tiếp 18 gam Mg vào thu hỗn hợp H 2 , N 2 , và hỗn hợp M của kim loại. Tính khối lượng Mg trong hỗn hợp M, biết các phản ứng hoàn toàn. Bài 6: Hỗn hợp X gồm Na, Al chia thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 tác dụng nước dư thu 0,0896 lít hidro. Phần 2 tác dụng 50 ml dung dịch NaOH 0,1M (lấy dư), thu 156,8 ml hidro và dung dịch Y. Tính số mol HCl lớn nhất cần thêm vào dung dịch Y để thu 0,156 gam kết tủa, biết các khí ở điều kiện chuẩn. Bài 7: Đốt cháy 5,2g hỗn hợp X gồm ba hidrocacbon cùng dãy đồng đẳng có số mol bằng nhau bằng lượng oxi vừa đủ thu hỗn hợp Y. Dẫn hỗn hợp Y vào 200 ml dung dịch Ca(OH) 2 1M thu a(g) kết tủa và dung dịch Z. Cho dung dịch Ba(OH) 2 đến dư vào dung dịch Z thì thu thêm b(g) kết tủa, biết a + b = 49,55. Xác định công thức phân tử của ba hidrocacbon trên. Bài 8: Chia hỗn hợp gồm 2 ancol đơn chức X, Y (M X < M Y ) là đồng đẳng kế tiếp thành hai phần bằng nhau - Đốt phần 1 thu 2,8 lít CO 2 (đktc) và 3,15 gam H 2 O . - Đun nóng phần 2 với H 2 SO 4 đặc 140 0 C thu được hỗn hợp B gồm 2 ancol dư và 0,625 gam hỗn hợp 3 ete. Hóa hơi hoàn toàn hỗn hợp 3 ete trên thu thể tích hơi bằng thể tích của 0,21 gam nitơ (trong cùng điều kiện và áp suất). Tính số mol từng ancol trong B. Bài 9: Trong ion MX n 3- có tổng số hạt là 145, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 49. Trong nguyên tử nguyên tố X có số proton và notron bằng nhau. Số hiệu nguyên tử của nguyên tố M lớn hơn số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là 7. Số proton trong nguyên tử nguyên tố M ít hơn số khối của nguyên tử nguyên tố X là 1. Xác định số khối của nguyên tố X, M và công thức MX n 3- . Bài 10: Nitrosyl clorua NOCl khi đun nóng sẽ phân hủy thành NO và Cl 2 theo phương trình: 2 NOCl → ¬  2 NO + Cl 2 Cho ở 298 0 K NOCl NO Cl 2 ∆H 0 298 ( kJ/mol) 51,71 90,25 0 ∆S 0 298 ( J/mol) 264 211 233 Tính K P của phản ứng ở 475 0 K ………….HẾT…………. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN KỲ THI CHỌN HSG TOÁN – LÝ – HÓA – SINH TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011 – 2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 CẤP THPT ĐỀ CHÍNH THỨC THỜI GIAN THI: 90 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 5/02/2012 BÀI TÓM TẮT CÁCH GIẢI ĐIỂM 1 M Y = 10,4 ⇒ Y chứa C 2 H 6 và H 2 Gọi x, y lần lượt là số mol của C 2 H 6 và H 2 x + y = 10,4:10,4 (1) 30x + 2y = 10,4 (2) (1),(2) ⇒ x = 0,3 và y = 0,7 0,2 V = 13,44 và m = 28,8 0,8 2 E = E 0 + 0,059 n lg [Pb 2+ ] = Pb 2+ /Pb Pb 2 +/Pb E = E 0 + 0,059 n lg [Zn 2+ ] = Zn 2+ /Zn Zn 2+ /Zn E pin = E - E = Pb 2+ /Pb Zn 2+ /Zn 0,2 E pin = 0,63180 0,8 3 Cho n Mg =1, n Fe2O3 = x Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 1 2 1 Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O x 6x 2x m dd HCl = (2 + 6x)*36,5*100/20 = 365 + 1095x m dd sau phản ứng = 387 + 1255x C% MgCl2 = 95 *100 387 1255x+ ⇒ x = 0,2 C% FeCl3 = 22,43727% 0,8 4 CH 3 COOH + C 3 H 7 OH → ¬  CH 3 COOC 3 H 7 +H 2 O V T =V N → 2,25 K N (1,4-X)(0,4 -X)=K N (0,6+X) 2 → X= 0,2 n este =0,77906 0,8 5 CO + CuO → Cu + CO 2 0,015 ← 0,015 CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O 0,045 → 0,09 → 0,045 3 Cu + 8 HNO 3 → 3Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO + 4 H 2 O 0,01125 ← 0,03 0,01125 7,5.10 -3 3 Cu + 8 H + + 2 NO 3 - → 3Cu 2+ + 2 NO + 4 H 2 O 3,75.10 -3 → 0,01 → 2,5.10 -3 → 3,75.10 -3 5Mg + 12 H + + 2 NO 3 - → 5Mg 2+ + N 2 + 6 H 2 O 0,275 0,66 0,11 Mg + 2 H + → Mg 2+ + H 2 0,045 ← 0,09 Mg + Cu 2+ → Mg 2+ + Cu 0,06 ← 0,06 0,06 0,2 n Mg dư = 0,75 - 0,38 = 0,37 m Mg = 8,88 gam 0,8 6 Na + H 2 O → NaOH + H 2 Al + OH - + H 2 O → AlO 2 - + 3 2 H 2 x 2 + 3x 2 = 0,004 → x = 0,002 x 2 + 3y 2 = 0,007 → y = 0,004 n OH - (dd Y) = 0,002 + 0,05*0,1 - 0,004 = 0,003 OH - 0,00 3 , AlO 2 - 0,004 , n↓ = 0,002 n H + = 4 * 0,004 - 3 * 0,002 + 0,003 = 0,013 0,2 0,013 0,8 7 Gọi x, y là số mol Ca(OH) 2 tham gia ở phản ứng (1), (2) CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O (1) x x x 2CO 2 + Ca(OH) 2 → Ca(HCO 3 ) 2 (2) 2y y y Ca(HCO 3 ) 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + CaCO 3 + 2H 2 O (3) y y y x + y = 0,2 (4) 100x + 297y = 49,55 (5) (4),(5) ⇒ x = 0,05 và y = 0,15 ⇒ n CO2 = 0,15*2 + 0,05 = 0,35 n H2O = (5,2-0,35*12)/2 = 0,5 ⇒ hidrcacbon là ankan ⇒ số C tb = 0,35/(0,5-0,35) = 7/3 0,2 CH 4 , C 2 H 6 , C 4 H 10 0,8 8 n ancol =0,175-0,125=0,05 C n H 2n +1 OH → n CO 2 1 n 0.05 0.125 = n =2,5 → n=2 ,m=3 → C 2 H 5 OH x mol, C 3 H 7 OH y mol x+y=0,05 → x=0,025 ,y=0,025 2x+3y=0,125 số mol nước =số mol ete=7,5x10 -3 n ancol phản ứng =0,015 C 2 H 5 OH a mol, C 3 H 7 OH b mol a+b =0,015 a=0,01 46a +60b = 0,625 +0,0075*18 = 0,76 → b=0,005 0,2 Trong B C 2 H 5 OH 0,015 mol, C 3 H 7 OH 0,02 mol 0,8 9 Số proton Số notron M Z 1 N 1 X Z 2 N 2 (2Z 1 + N 1 ) + n(2Z 2 + N 2 ) + 3 = 145 (1) (2Z 1 + 2nZ 2 ) + 3 – (N 1 + nN 2 ) = 49 (2) Z 2 = N 2 (3) Z 1 – Z 2 = 7 (4) (Z 2 + N 2 ) – Z 1 = 1 (5) 0,2 (1),(2), (3), (4), (5) ⇒ Z 1 = 15, Z 2 = 8, N 1 = 16, N 2 = 8, n = 4 A 1 = 31, A 2 = 16, PO 4 3- 0,8 10 ∆H=2*90,25.10 3 +0-2*51,71.10 3 =77080 J/mol ∆S= 2*211+233 -2*264 =127 J/mol → ∆G= 39234 và lnKp (298) = G RT ∆ − lnKp (475 K) = H 8,314 ∆ *[ 1 298 - 1 475 ]+lnKp (298) 0,2 Kp=0,01436 0,8 Lưu ý dành cho giám khảo: - Phần tóm tắt cách giải đúng hoặc tương đương (0,2đ): thí sinh có thể chỉ ghi bước cuối cùng tính kết quả vẫn chấm trọn điểm phần tóm tắt giải. - Phần kết quả đúng (0,8đ): + Nếu kết quả sai chữ số thập phân thứ 5 trừ 0,2đ, số thứ 4 trừ 0,2đ, từ số thứ 3 trở lên không cho điểm, chỉ chấm tóm tắt cách giải 0,2đ (nếu đúng). + Nếu kết quả không đủ 5 số thập phân thì ghi đúng kết quả đó, không trừ điểm. + Nếu kết quả 5 chữ số thập phân đúng, không trừ điểm chữ số thập phân dư. ………….HẾT…………. . KỲ THI HSG TOÁN LÝ HÓA SINH LONG AN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 201 1- 2 012 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 THỜI GIAN THI :90 PHÚT (không kể thời gian phát đề) Ngày thi :5/02 /2 012 Lưu. 233 Tính K P của phản ứng ở 475 0 K ………….HẾT…………. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN KỲ THI CHỌN HSG TOÁN – LÝ – HÓA – SINH TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011 – 2 012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN THI: HÓA HỌC. 2 012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 CẤP THPT ĐỀ CHÍNH THỨC THỜI GIAN THI: 90 phút (không kể thời gian phát đề) Ngày thi: 5/02 /2 012 BÀI TÓM TẮT CÁCH GIẢI ĐIỂM 1 M Y = 10,4 ⇒ Y chứa C 2 H 6