HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 11 NĂM 2015 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút ( Đề thi này có 03 trang, gồm 10 câu) Bài 1. (2,0 điểm): Tốc độ phản ứng. 1. Xt phản ứng thuận nghịch: 1 2 O 2 (k) + SO 2(k) → ¬ SO 3(k) Hãy tính hằng số cân bằng K p của phản ứng trên ở 60 0 C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt của phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ). Cho các số liệu nhiệt động tiêu chuẩn tại 25 0 C như sau: Khí 0 sinh H ∆ (kJ.mol –1 ) 0 S (J.K –1 .mol –1 ) SO 3 -395,18 256,22 SO 2 -296,06 248,52 O 2 0,0 205,03 2. Phản ứng sau dùng để phân tích ion I − : - - + 3(dd) (dd) (dd) 2(dd) 2 (dd) IO + 5I + 6H 3I + 3H O → Khi nghiên cứu động học của phản ứng trên ở 25 o C, thu được các kết quả thực nghiệm như sau: Thí nghiệm [ 3 IO − ], M [I - ], M [H + ], M v (mol.l -1 .s -1 ) 1 0,010 0,10 0,010 0,60 2 0,040 0,10 0,010 2,40 3 0,010 0,30 0,010 5,40 4 0,010 0,10 0,020 2,40 a) Sử dụng các dữ kiện trên để xác định bậc riêng phần đối với từng chất phản ứng. Viết biểu thức tốc độ của phản ứng. b) Tính hằng số tốc độ và cho biết thứ nguyên của nó. c) Năng lượng hoạt hóa của phản ứng được xác định là 84kJ/mol ở 25 o C. Tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần nếu năng lượng hoạt hóa giảm c^n 74kJ/mol bằng cách dùng xúc tác thích hợp. Bài 2 (2,0điểm): Cân bằng trong dung dịch điện li Một dung dịch (X) có chứa hai loại đơn axit yếu : HA với hằng số axit của K HA = 1.74 × 10 -7 , và HB với hằng số axit của K HB = 1.34 × 10 -7 . Dung dịch X có pH bằng 3,75. 1. Để phản ứng hết với các chất có trong hoàn 100 ml dung dịch X cần 100 ml dung dịch NaOH 0,220 M. Tính nồng độ (mol/L) của mỗi axit trong dung dịch X. Biết [K W = 1,00 × 10 -14 ở 298 K.] 2. Tính pH của dung dịch Y có chứa 6,00.10 -2 (M) NaA và 4,00.10 -2 M NaB 3. Một dung dịch đệm được thêm vào dung dịch Y để duy trì độ pH 10.0. Giả sử không có sự thay đổi thể tích của dung dịch Z. Tính độ tan (trong mol • L-1) của M(OH) 2 trong Z, biết các anion A - và B - có thể tạo ra các phức với M 2 + M(OH) 2 M 2+ + 2OH – K sp = 3.10 ×10 -12 M 2+ + A – [MA] + K 1 = 2.1 × 10 3 [MA] + + A – [MA 2 ] K 2 = 5.0 × 10 2 M 2+ + B – [MB] + K’ 1 = 6.2 × 10 3 [MB] + + B – [MB 2 ] K’ 2 = 3.3 × 10 2 Bài 3 (2,0điểm): Điện hoá học 1. Hãy trình bày cách thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin hoạt động thì xảy ra phản ứng: H 3 AsO 4 + NH 3 → 2 4 H AsO − + + 4 NH 2. Tính sức điện động của pin ở điều kiện tiêu chuẩn ( pin E o ). 3. Biết 3 4 H AsO C = 0,025 M; 3 NH C = 0,010 M. Tính sức điện động của pin. Cho: 3 4 ai(H AsO ) pK = 2,13; 6,94; 11,50; + 4 a(NH ) pK 9,24 = (pK a = - lgK a , với K a là hằng số phân li axit). 2 H p = 1 atm; ở 25 o C: RT 2,303 0,0592. F = Bài 4 (2,0 điểm) : Bài tập vô cơ A, B, C, D, E, F là các hợp chất có oxi của nguyên tố X và khi cho tác dụng với NaOH đều tạo ra chất Z và H 2 O. X có tổng số hạt proton và nơtron b hơn 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại và 2 lần số oxi hóa âm là -1. Hãy lập luận để tìm các chất trên và viết phương trình phản ứng. Biết rằng dung dịch mỗi chất A, B, C trong dung môi nước làm quỳ tím hóa đỏ. Dung dịch E, F phản ứng được với dung dịch axit mạnh và bazơ mạnh. Bài 5 (2,0điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng. 1. Cho sơ đồ chuyển hoá sau : CH 3 OH H 3 C CH 3 Na toluen A B C D E X F Y ClCH 2 COOH toluen HCl H 2 O CH 3 OH, H 2 SO 4 t 0 H 2 N-NH 2 EtOH CHO CH 3 O K 2 Cr 2 O 7 H 2 SO 4 , t o CHO O 2 N C 2 H 5 OH, KOH Viết công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, F, G, H, X, Y. 2. Viết cơ chế của chuyển hóa sau: O 1/ 2/ H 3 O + R MgX 3/ EtONa R O O Bài 6 (2,0điểm): Tổng hợp các chất hữu cơ. Tính Axit- Bazơ. Đồng phân lập thể, Danh pháp. Cho các công thức cấu tạo sau: 1. Hãy vẽ công thức các đồng phân lập thể ứng với cấu tạo A. 2. Ứng với công thức cấu tạo B có bao nhiêu đồng phân lập thể, vì sao? Dùng các kí hiệu thích hợp để chỉ rõ cấu hình của mỗi đồng phân đó. 3. Hãy chỉ rõ trạng thái lai hóa của từng nguyên tử N ở cấu tạo C và ghi giá trị pK a (ở 25 o C): 1,8; 6,0; 9,2 vào từng trung tâm axit trong công thức tương ứng với C, giải thích. Bài 7 (2,0điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. 1. Hợp chất A (có công thức phân tử là C 13 H 18 O) có tính quang hoạt, không phản ứng với 2,4- đinitrophenylhydrazin nhưng tham gia phản ứng idofom. Phản ứng ozon phân hợp chất A thu được chất B và chất C, cả hai hợp chất này đều tác dụng với 2,4-đinitrophenylhydrazin nhưng chỉ có chất C tác dụng được với thuốc thử Tollens. Nếu lấy sản phẩm của phản ứng giữa chất C với thuốc thử Tollens để axit hóa rồi đun nóng thì thu được chất D (có công thức phân tử là C 6 H 8 O 4 ). Chất B có thể chuyển hoá thành chất E (có công thức cấu tạo là p-C 2 H 5 C 6 H 4 -CH 2 CHO). Hãy viết công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E. 2. Xác định cấu tạo các chất từ A đến D và hoàn thành sơ đồ sau. Biết D là một cacben. CH 3 CH 3 H 3 C NH 2 BrC 2 H 4 OH A I 2 /PPh 3 B PhNH 3 Cl HC(OEt) 3 HCOOH C KOC(CH 3 ) 3 D N HN Bài 8 (2,0điểm): Bài tập hữu cơ tổng hợp. X là một ankaloit, được tìm thấy trong cây coca. Khi phân tích X thấy: %C=68,09%; %H=10,64%; %N=9,93%; c^n lại là O. Biết: - Công thức phân tử của X có 1 nguyên tử oxi. - X không tác dụng với benzensunfoclorua, không tan trong kiềm nhưng tn trong dung dịch HCl. X tác dụng với phenylhidrazin và cho phản ứng iodofom. - Nếu oxi hóa X bằng CrO 3 sẽ tạo thành axit Y (C 6 H 11 O 2 N). - Có thể tổng hợp axit Y bằng chuỗi phản ứng sau: Br Br [CH(COOEt) 2 ] - Na + A B Br 2 CH 3 NH 2 C (C 11 H 19 O 4 N) Ba(OH) 2 dd t 0 D ddHCl E t 0 Y + CO 2 + H 2 O 1. Hãy xác định công thức phân tử của X ? 2. Hãy viết các phản ứng trên và thực hiện sơ đồ chuyển hóa trên để xác định cấu tạo của X và Y ? Bài 9 (2,0điểm): Cân bằng hoá học 1. Cho một lượng NH 4 Cl rắn vào một bình chân không. Đun bình lên nhiệt độ T(K). Khi hệ đạt đến trạng thái cân bằng thì áp suất trong bình là 1,0 atm. Xác định T. Biết các đại lượng nhiệt động ở 298 0 K như sau: ∆H 0 (kJ/mol) ∆G 0 (kJ/mol) NH 4 Cl (r) -315,4 -203,9 NH 3(k) -92,3 -95,3 HCl (k) -46,2 -16,6 2. Giả thiết hiệu ứng nhiệt của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ và bỏ qua thể tích chất rắn. Giả sử phản ứng phân hủy khí A là phản ứng bậc nhất A (k) → 2B (k) + C (k) Trong 1 bình kín chứa khí A nguyên chất, áp suất trong bình lúc đầu là p (mmHg). Sau 10 phút, áp suất trong bình là 136,8mmHg. Đến khi phản ứng kết thúc, áp suất trong bình là 273,6mmHg. Xem như thể tích bình và nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phản ứng. a. Tính p. b. Tính áp suất riêng phần của A sau 10 phút. Bài 10 (2,0điểm): Phức chất 1. Thêm dần dung dịch KCN vào dung dịch NiCl 2 lúc đầu thu được kết tủa xanh R, sau đó kết tủa này tan ra tạo thành dung dịch màu vàng của chất S. Nếu cho thêm tiếp KCN đặc thì thu được dung dịch màu đỏ của chất T. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm này. 2. Cho biết S và T đều nghịch từ, dựa theo thuyết liên kết hóa trị (VB), hãy dự đoán cấu trúc phân tử của chúng. 3. Chất S ở dạng rắn có màu vàng, phản ứng với lượng dư K kim loại trong NH 3 lỏng cho chất rắn Z màu vàng nhạt, nghịch từ. Chất Z bị phân hủy nhanh khi tiếp xúc với không khí ẩm tạo thành lại chất S. Nếu cho 3,1910 gam chất Z vào nước (dư) thì thu được 0,224 lít khí H 2 (đktc). Cho biết Z chứa 49,0% K theo khối lượng. Hãy xác định công thức hóa học, dự đoán cấu trúc phân tử của Z và viết các phương trình phản ứng xảy ra. HẾT . HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 11 NĂM 2015 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút ( Đề thi này có. là các hợp chất có oxi của nguyên tố X và khi cho tác dụng với NaOH đều tạo ra chất Z và H 2 O. X có tổng số hạt proton và nơtron b hơn 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại và 2 lần số oxi hóa. thức phân tử của X ? 2. Hãy viết các phản ứng trên và thực hiện sơ đồ chuyển hóa trên để xác định cấu tạo của X và Y ? Bài 9 (2,0điểm): Cân bằng hoá học 1. Cho một lượng NH 4 Cl rắn vào một bình