SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI PHÒNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ (Đề giới thiệu) ĐỀ THI HSG DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015 Môn Hóa học; Khối 10 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1. (2 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử - Bảng tuần hoàn 1. Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán dạng hình học của các ion và phân tử sau: BeH 2 , BCl 3 , NF 3 , SiF 6 2- , NO 2 + , I 3 - . 2. Trong bảng dưới đây có ghi các năng lượng ion hóa liên tiếp I n (n = 1, 2, …, 6) theo kJ.mol-1 của hai nguyên tố X và Y. I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 X 590 1146 4941 6485 8142 10519 Y 1086 2352 4619 6221 37820 47260 A và B là những oxit tương ứng của X và Y khi X, Y ở vào trạng thái oxi hóa cao nhất Viết (có giải thích) công thức của hợp chất tạo thành khi cho A tác dụng với B Câu 2. (2 điểm) Tinh thể Kim loại M tác dụng với hiđro cho hiđrua MH x (x = 1, 2, ). 1,000 gam MH x phản ứng với nước ở nhiệt độ 25 o C và áp suất 99,50 kPa cho 3,134 lít hiđro. a) Xác định kim loại M. b) Viết phương trình của phản ứng hình thành MH x và phản ứng phân huỷ MH x trong nước. c) MH x kết tinh theo mạng lập phương tâm mặt. Tính khối lượng riêng của MH x . Bán kính của các cation và anion lần lượt bằng 0,68 o A và 1,36 o A . Câu 3. (2 điểm) Phản ứng hạt nhân 32 P được điều chế bằng phản ứng giữa nơtron với hạt nhân 32 S. a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân điều chế 32 P và biểu diễn sự phân rã phóng xạ 32 P. b) Có hai mẫu phóng xạ 32 P được kí hiệu là mẫu I và mẫu II. Mẫu I có hoạt độ phóng xạ là 20 mCi được lưu giữ trong bình đặt tại buồng làm mát ở 10 o C. Mẫu II có hoạt độ phóng xạ 2mCi bắt đầu được lưu giữ cùng thời điểm với mẫu I nhưng ở 20 o C. Khi hoạt độ phóng xạ của mẫu II chỉ còn 5.10 -1 mCi thì lượng lưu huỳnh xuất hiện trong bình chứa mẫu I là bao nhiêu gam? Biết: Trước khi lưu giữ, trong bình không có lưu huỳnh. Chu kì bán hủy của 32 P là 14,28 ngày. 1Ci = 3,7.10 10 Bq (1Bq = 1 phân rã trong 1 giây) Câu 4. (2 điểm) Nhiệt hóa học 1. Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion BaCl 2 từ các dữ kiện thực nghiệm sau đây: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn BaCl 2 tinh thể: -205,6 kcal.mol -1 Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn): + 46,0 kcal.mol -1 Năng lượng liên kết của Cl 2 : + 57,0 kcal.mol -1 Ái lực electron của Cl: - 87,0 kcal.mol -1 Năng lượng ion hóa lần thứ nhất của Ba: + 119,8 kcal.mol -1 Năng lượng ion hóa lần thứ hai của Ba: + 230,0 kcal. mol -1 2. Phản ứng tạo thành benzen từ các đơn chất không thể xảy ra ở 25 o C. Để xác định entanpi chuẩn tạo thành của benzen ở 25 o C, người ta phải xác định bằng phương pháp gián tiếp. Đốt cháy hoàn toàn 0,6700 gam benzen lỏng bằng một lượng dư oxi ở 25 o C trong bom nhiệt lượng kế dung tích không đổi, tạo thành CO 2 (k) và H 2 O (l) giải phóng ra 28,04 kJ. Xác định nhiệt cháy chuẩn đẳng tích và đẳng áp của benzen lỏng ở 25 o C. Cho M(C 6 H 6 ) = 78,11 g.mol -1 . Câu 5. (2 điểm) Cân bằng pha khí Ở 1020K, hai cân bằng sau cùng tồn tại trong một bình kín: C(graphit) + CO 2 (k) 2CO (k); K P (1) = 4,00 Fe (tt) + CO 2 (k) FeO (tt) + CO; (k) K P (2)= 1,25 a) Tính áp suất riêng phần các khí lúc cân bằng. b) Cho 1,00 mol Fe; 1,00 mol C(graphit); 1,20 mol CO 2 vào bình chân không dung tích 20,0 lít ở 1020K. Tính số mol các chất lúc cân bằng. Câu 6. (2 điểm) Cân bằng trong dung dịch điện li Dung dịch A là hỗn hợp của H 3 PO 4 và NaHSO 4 0,010 M, có pH A = 2,03. a) Tính C 43 POH trong dung dịch A. b) Tính nồng độ HCOOH phải có trong dung dịch A sao cho độ điện li của H 3 PO 4 giảm 25%. c) Thêm dần ZnCl 2 vào dung dịch A đến nồng độ 0,010 M. Có Zn 3 (PO 4 ) 2 tách ra không? Coi thể tích dung dịch không thay đổi. Cho pKa (HSO 4 ) = 2 pK(H 3 PO 4 ) = 2,15; 7,21; 12,32 pK (HCOOH) = 3,75 pK S (Zn 3 (PO 4 ) 2 ) = 35,42 Câu 7. (2 điểm) Phản ứng oxi hóa khử. Điện hóa 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng ion-electron: a) KMnO 4 + NaNO 2 + H 2 SO 4 b) Cr 2 O 3 + O 2 + NaOH c) FeO + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 d) NaCrO 2 + O 2 + NaOH e) As 2 S 3 + KClO 3 + H 2 O 2. Một pin được cấu tạo như sau ở 25 o C: Mg | Mg(NO 3 ) 2 0,010M | | AgNO 3 0,10M | Ag Cầu muối nối hai điện cực là dung dịch KCl bão hòa. Ở 25 o C có: E o (Mg 2+ /Mg) = -2,37V; E o (Ag + /Ag) = +0,7991V a) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. b) Chỉ rõ catot, anot của pin và chiều di chuyển các electron, các ion khi pin hoạt động. c) Tính sức điện động của pin (bỏ qua các phản ứng phụ). Câu 8. (2 điểm) Nhóm Halogen Khi đun nóng 22,12 gam KMnO 4 , thu được 21,16 gam hỗn hợp rắn. Tìm thể tích clo cực đại (đktc) có thể thu được khi cho hỗn hợp rắn đó tác dụng với HCl 36,5% (d = 1,18 gam/ml). Tính thể tích của axit bị tiêu hao trong phản ứng đó. Câu 9. (2 điểm) Nhóm Oxi – Lưu huỳnh Dung dịch A gồm hai muối: Na 2 SO 3 và Na 2 S 2 O 3 : - Lấy 100ml dd A trộn với lượng dư khí Cl 2 rồi cho sản phẩm thu được tác dụng với BaCl 2 dư thì thu được 0,647g kết tủa - Lấy 100ml dd trên nhỏ vài giọt hồ tinh bột rồi đem chuẩn độ bằng iot thì đến khi dd bắt đầu xuất hiện màu xanh chàm thấy tốn hết 29ml I 2 0,05M (I 2 tan trong dd KI) a) Tính C M của các chất trong dd A b) Cho 100ml dd A tác dụng với dd HCl thì thu được bao nhiêu gam chất rắn? Câu 10. (2 điểm) Động học Đối với phản ứng C 2 H 5 (k) + HBr(k) C 2 H 6 (k) + Br(k) Thực nghiệm cho biết: - Phản ứng theo chiều thuận có A = 1,0.10 9 L.mol −1 .s −1 ; E a = - 4,2 kJ.mol −1 . - Phản ứng theo chiều nghịch có A’ = 1,4.10 11 L.mol −1 .s −1 ; , a E = - 53,3 kJ.mol −1 . (A, A’ là thừa số trước luỹ thừa; E a và E a’ là năng lượng hoạt động hoá trong phương trình Areniuxơ). Các tham số nhiệt động tiêu chuẩn của một số chất có những trị số sau: H f 0 (kJ.mol −1 ) G f 0 (kJ.mol −1 ) S 0 (J.K −1 .mol −1 ) C 2 H 6 (k) -84,68 -32,82 229,6 HBr(k) -36,40 -53,45 198,70 Br(k) 111,88 82,40 175,02 (Trong đó H f 0 là biến thiên entanpi hình thành chuẩn, G f 0 là biến thiên năng lượng Gipxơ hình thành chuẩn, S 0 là entropi chuẩn). Từ các điều kiện trên, hãy tính H f 0 , G f 0 , S 0 tại 298 o K của C 2 H 5 (k). ********** Hết ********** Giáo viên ra đề: Phạm Thị Kim Oanh – Số điện thoại: 0917850339