ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015 -Hóa học 10 trường CHUYÊN Hòa Bình

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ NĂM 2015 TỈNH HÒA BÌNH ĐỀ GIỚI THIỆU Thời gian làm bài 180 phút Câu 1. (2 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử-Định luật tuần hoàn. 1. Nguyên tử X có tổng số proton và số notron nhỏ hơn 35, tổng đại số số oxi hóa dương cực đại và hai lần số oxi hóa âm là -1. a. Xác định X. Cho biết giá trị 4 số lượng tử của electron cuối cùng. b. Cho biết dạng hình học phân tử, trạng thái lai hóa của nguyên tử nguyên tố trung tâm của hợp chất X với hiđro, và các phân tử F 2 O, NO 2 . 2. a. So sánh nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước của các muối KCl, KI, KBr , giải thích. b. Các phân tử: POF 3 và POCl 3 chúng có dạng hình học như thế nào? Góc liên kết XPX trong phân tử nào lớn hơn giải thích? Câu 2. (2 điểm) Tinh thể Trong mạng tinh thể của Beri borua, nguyên tử Bo kết tinh ở mạng lưới lập phương tâm mặt và trong đó tất cả các hốc tứ diện đã bị chiếm bởi nguyên tử beri. Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử Bo là 3,29A 0 . 1. Biểu diễn sự chiếm đóng của nguyên tử Bo trong một ô mạng cơ sở. 2. Có thể tồn tại bao nhiêu hốc tứ diện, hốc bát diện trong một ô mạng? Từ đó cho biết công thức thực nghiệm của hợp chất này ( công thức cho biết tỉ lệ nguyên tử của các nguyên tố). Trong một ô mạng cơ sở có bao nhiêu đơn vị công thức trên? 3. Cho biết số phối trí của Be và Bo trong tinh thể này là bao nhiêu? 4. Tính độ dài cạnh a 0 của ô mạng cơ sở , độ dài liên kết Be-B và khối lượng riêng của beri borua theo đơn vị g/cm 3 . Biết Be: 10,81 ; Bo 9,01 Câu 3 (2 điểm) Phản ứng hạt nhân 1. Hoàn thành các P hạt nhân sau: a) 12 Mg 26 + ? → 10 Ne 23 + 2 He 4+ b) 9 F 19 + 1 H 1 → ? + 2 He 4 c) 94 Pu 242 + 10 Ne 22 → 4 0 n 1 + ? d) 1 H 2 + ? → 2 2 He 4 + 0 n 1 2. Một vụ nổ hạt nhân của 235 U đã giải phóng năng lượng là 1646.10 14 J. Xác định khối lượng của U còn lại sau vụ nổ so với lượng lúc đầu với 2 kg là bao nhiêu? Cho c = 3.10 8 m/s. 3. Xác định biến đổi đúng trong trường hợp sau và viết phương trình phản ứng hạt nhân: Câu 4 (2 điểm) Nhiệt hóa học Ở điều kiện chuẩn, en tanpi phản ứng và entropi của các chất có giá trị như sau: STT Phản ứng ∆ H 0 298 (kJ) 1 2NH 3 + 3N 2 O → 4N 2 + 3H 2 O -1011 2 N 2 O + 3H 2 → N 2 H 4 + H 2 O -317 3 2NH 3 + 0,5O 2 → N 2 H 4 + H 2 O -143 4 H 2 + 0,5 O 2 → H 2 O -286 S 0 298 (N 2 H 4 ) = 240J/mol.K S 0 298 (N 2 ) = 191J/mol.K S 0 298 (H 2 O) = 66,6J/mol.K S 0 298 (O 2 ) = 205 J/mol.K 1. Tính entanpi tạo thành ∆ H 0 298 (kJ) của N 2 H 4 , N 2 O và NH 3 . 2. Viết phương trình phản ứng cháy N 2 H 4 tạo thành H 2 O và N 2 . 3. Tính nhiệt phản ứng cháy đẳng áp này ở 298K, tính ∆ G 0 298 và hằng số cân bằng K của phản ứng. 4. Nếu hỗn hợp ban đầu gồm 2 mol NH 3 và 0,5 mol O 2 thì nhiệt của phản ứng (3) ở thể tích không đổi bằng bao nhiêu? Câu 5 (2 điểm) Cân bằng hóa học pha khí Một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp hiđro ở quy mô công nghiệp là sử dụng phản ứng: CH 4 (k) + H 2 O (k)  3 H 2 (k) + CO (k) a. Hằng số cân bằng của phản ứng trên ở 298 K là K P, 298K =1,45×10 -25 ; ở 1580 K là K P, 1580K =2,66×10 4 . Coi entropy và entapy không phụ thuộc vào nhiệt độ, tìm ΔH o và ΔS o của phản ứng. b. Nạp vào bình phản ứng 1 mol CH 4 và 1 mol H 2 O rồi nâng nhiệt độ lên 1100 K. Khi cân bằng hình thành thì thấy áp suất trong bình phản ứng là 1,6 atm. Tính hiệu suất chuyển hóa của CH 4 . Câu 6 (2 điểm) Cân bằng trong dung dịch điện li Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl 2 (10 -3 M) và FeCl 3 (10 -3 M) Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch A (Giả sử thể tích dung dịch A không đổi) 1. Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao? 2. Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg 2+ hoặc Fe 3+ ra khỏi dung dịch. Cho biết, một ion được coi là kết tủa hoàn toàn nếu nồng độ cân bằng của ion đó < 10 -6 M. 3. Tính khoảng pH sao cho ion thứ nhất kết tủa được 90% nhưng chưa kết tủa ion thứ hai Cho T Mg(OH) 2 = 10 –11 ; T Fe(OH) 3 = 10 –39 Câu 7 (2 điểm) Phản ứng oxi hóa khử, điện hóa Cho giản đồ Latimer của photpho trong môi trường kiềm: PO 4 3- HPO 3 2- -1,12V H 2 PO 2 - -2,05V P PH 3 -0,89V -1,345V 1. Viết các nửa phản ứng của các cặp oxi hoá - khử trên. 2. Tính thế khử chuẩn của cặp HPO 3 2- / H 2 PO 2 - và H 2 PO 2 - /PH 3 . Câu 8 ( 2 điểm) Nhóm Halogen. 1. Tại sao HF có khả năng tạo muối axit còn các axit khác không có khả năng đó 2. Giải thích tại sao ái lực electron của F lại nhỏ hơn Cl( 328 kJ/mol so với 349kJ/mol) mặc dù độ âm điện của F lớn hơn? 3. Xác định các chất A,B,C,D,E và viết các PTPU thực hiện sơ đồ sau: A KNO 3 , H 2 SO 4 I 2 D+ A dd KOH,t 0 B D dd KOH E C 200 o C CO N 2 H 4 dd KOH Câu 9 (2 điểm) Nhóm O-S Hoàn thành các phương trình phản ứng: 1. NaCl + H 2 SO 4 đặc nóng 2. NaBr + H 2 SO 4 đặc nóng 3. NaClO + PbS 4. FeSO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2 5. KMnO 4 + H 2 SO 4 + HNO 2 6. NaNO 2 + H 2 SO 4 loãng 7. Na 2 S + O 2 + H 2 O → 8. Na 2 S 2 O 3 + Cl 2 + H 2 O → Câu 10 (2 điểm) động học. Phản ứng: S 2 O 2 8 − + 2 I − ⇌ 2 SO 2 4 − + I 2 (1) được khảo sát bằng thực nghiệm như sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột, dung dịch S 2 O 2 3 − ; sau đó thêm dung dịch S 2 O 2 8 − vào dung dịch trên. Các dung dịch đều có nồng độ ban đầu thích hợp. 1) Viết các phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam? 2) Người ta thu được số liệu sau đây: Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I − (theo mol . l − 1 ) 0 1,000 20 0,752 50 0,400 80 0,010 Hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng (1) dựa vào các số liệu trên. . HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ NĂM 2015 TỈNH HÒA BÌNH ĐỀ GIỚI THI U Thời gian làm bài. hiđro, và các phân tử F 2 O, NO 2 . 2. a. So sánh nhiệt độ nóng chảy và độ tan trong nước của các muối KCl, KI, KBr , giải thích. b. Các phân tử: POF 3 và POCl 3 chúng có dạng hình học như. bằng của phản ứng trên ở 298 K là K P, 298K =1,45 10 -25 ; ở 1580 K là K P, 1580K =2,66 10 4 . Coi entropy và entapy không phụ thuộc vào nhiệt độ, tìm ΔH o và ΔS o của phản ứng. b. Nạp vào