KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘLẦN THỨ IX, NĂM HỌC 2015 – 2016gồm đề thi của các năm cùng với đáp án chi tiết cho học sinh giỏi mong muốn thi chuyên1 chuyên đề hay cho các em
KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ IX, NĂM HỌC 2015 – 2016 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC 10 ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 04 trang) Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 23/4/2016 Câu (2 điểm) Cho bảng sau: Nguyên tố Ca Sc Ti V Cr Mn Năng lượng ion hoá I2 (eV) 11,87 12,80 13,58 14,15 16,50 15,64 Hãy giải thích biến đổi lượng ion hoá thứ hai nguyên tố bảng Các axit bazơ Lewis phản ứng với Dựa vào phản ứng đây, xếp trình tự giảm dần độ mạnh axit Lewis, giải thích xếp dựa vào chất cấu tạo phân tử: F4Si-NMe3 + BF3 → F3B-NMe3 + SiF4 F3B-NMe3 + BCl3 → Cl3B-NMe3 + BF3 Hợp chất A tạo từ nguyên tử nguyên tố X Y Tổng số hạt mang điện hạt nhân nguyên tử phân tử A 18 Nguyên tử nguyên tố Y có electron phân lớp p Xác định công thức phân tử A Câu (2 điểm) Bạc kim loại có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện Bán kính nguyên tử Ag Au là: rAg = 144 pm; rAu = 147 pm a) Tính số nguyên tử Ag có ô mạng sở b) Tính khối lượng riêng bạc kim loại c) Một mẫu hợp kim vàng – bạc có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện Biết hàm lượng Au mẫu hợp kim 10% Tính khối lượng riêng mẫu hợp kim Cho nguyên tử khối Ag 108, Au 197 Câu (2 điểm) Một mẫu khoáng vật monazit điển hình có chứa % ThO 0,35 % U3O8 Biết 208Pb 206Pb sản phẩm bền cuối tương ứng hai chuỗi phân rã 232Th 238U Tất chì có mặt mẫu monazit có nguồn gốc từ phân rã hai đồng vị Tính số phân rã α β- xảy chuỗi Tỉ lệ số nguyên tử đồng vị 208Pb/232Th mẫu monazit (được xác định phương pháp phổ khối) 0,104 Thời gian bán hủy 232Th 238U 1,41 1010 năm 4,47 109 năm Giả thiết toàn lượng 208Pb, 206Pb, 232Th 238U nằm lại mẫu monazit từ mẫu hình thành a Hãy tính tuổi mẫu monazit b Hãy tính tỉ lệ số nguyên tử 206Pb/238U mẫu monazit Trong toàn chuỗi phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 90Th232 kết thúc đồng vị bền 82Pb208 có lượng theo MeV giải phóng? Cho biết: 2He4 =4,0026u ; 82Pb208 = 207,97664u ; 90Th232 = 232,03805u uc2 = 931 MeV; eV = 1,6.10-19 J; NA = 6,023.1023 Câu (2 điểm) Xét trình giãn nở đoạn nhiệt bất thuận nghịch mol khí lí tưởng đơn nguyên tử áp suất bên Pngoài = atm Ở trạng thái đầu, khí chiếm thể tích V A = 5L áp suất PA = 10 atm Ở trạng thái cuối, áp suất khí PC = atm Tính nhiệt độ hệ trạng thái đầu Tính nhiệt độ thể tích hệ trạng thái cuối Tính biến thiên entropi hệ trình Cho biết: Đối với khí lí tưởng đơn nguyên tử, CV (JK-1mol-1) = 3R/2 Câu (2 điểm) Hai xi lanh A, B đậy chặt piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ mol : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xi lanh đến 527 0C xảy phản ứng sau : (A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1 (B) C3H8 (k) C3H6 (k) + H2 (k) Kc (B) = 1,30 10 -3 Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xi lanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8 xi lanh B 80% Tính nồng độ cân chất xi lanh B áp suất toàn phần đạt tới cân Tính nồng độ cân chất xi lanh A Dùng piston để giảm thể tích xi lanh nửa thể tích ban đầu, giữ nguyên nhiệt độ Tính áp suất toàn phần thời điểm cân xi lanh Câu (2 điểm) Ở 250C tích số tan BaCrO4 1,2.10-10 ; Ag2CrO4 2,5.10-12 a Muối tan nước nhiều hơn? b Muối tan dung dịch nước chứa CrO42- 0,1M nhiều hơn? 2 Thêm từ từ 50 ml dung dịch H2S bão hòa (có nồng độ 0,1 M) vào 50 ml dung dịch gồm KOH 0,04 M K2S 0,04 M thu dung dịch A a Tính pH nồng độ cân cấu tử có mặt dung dịch A b Tính thể tích dung dịch HCl 0,1 M cần thêm vào 20 ml dung dịch A để thu dung dịch có pH=5,50 Cho H2S có pKai= 7,02 ; 12,90 Câu (2 điểm) → Fe2+aq + I2aq Cho phản ứng: 2Fe3+aq + 2I-aq ¬ Giả sử chế tạo pin bao gồm nửa phản ứng Fe 3+/Fe2+ I2/2I- Có thể thắp sáng bóng đèn 100W nồng độ ban đầu pin sau: Fe3+ Fe2+ II2 CM(mol/lit) 0,1 0,001 0,1 0,001 0 Và E Fe / Fe = + 0,77V; E I / I = + 0,62V Biết phản ứng tạo mol I2 3+ 2+ − Hoàn thành phản ứng sau: a) CuFeS2 + NO3- + H+ → NO + b) C8H12 + KMnO4 + H2SO4 → C7H10O6 + … Câu (2 điểm) Xác định chất từ A đến H viết phương trình phản ứng hóa học xảy Câu (2 điểm) Cho chất rắn màu đen tím X1 vào nước dung dịch huyền phù Cho dung dịch huyền phù vào dung dịch không màu X2 (dạng bão hòa) chất rắn màu vàng X3 dung dịch không màu chứa chất tan X4 Chất X3 tan dung dịch Na2SO3 dung dịch Na2S Cho đơn chất màu trắng X5 vào dung dịch X4 (đặc) thấy tạo chất kết tủa màu vàng X6 Kết tủa không tan nước nóng, tan dung dịch X4 Xác định công thức hóa học chất X1, X2, X3, X4, X5, X6 viết phương trình hóa học cho trình biến đổi Viết phương trình hóa học phản ứng xảy cho cho KClO3 tác dụng với: a) H2SO4 đặc b) Hỗn hợp gồm axit oxalic H2SO4 loãng Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại hợp chất cứng Hợp chất nguyên tố A, B, C muối không màu, tan nước bị thuỷ phân Xác định A, B, C viết phương trình hóa học phản ứng nêu Câu 10 (2 điểm) Đối với phản ứng đơn giản: X + Y → Z + T Trộn 100ml dung dịch chất X 100ml dung dịch chất Y có nồng độ 1M: CX 43 a Nếu thực phản ứng nhiệt độ 60,20C sau 120 phút tỉ lệ nồng độ C = 100 X Tính số tốc độ phản ứng b Nếu thực phản ứng 70,20C sau 79,8 phút nồng độ X nửa Tính lượng hoạt hoá phản ứng (theo kJ.mol-1) c Trộn 100 ml dung dịch chất X với 200ml dung dịch chất Y, nồng độ 1M, nhiệt độ 60,20C sau X lại 20%? Ở 250C thủy phân metyl axetat, với có mặt HCl dư (nồng độ 0,05M) phản ứng bậc Thể tích dung dịch NaOH cần dùng để trung hòa 25 ml hỗn hợp phản ứng theo thời gian sau: T (phút) VNaOH (ml) 24,4 21 25,8 75 29,3 119 31,7 ∞ 47,2 Hãy tính số tốc độ thời gian nửa phản ứng -Hết (Thí sinh không sử dụng tài liệu Cán coi thi không giải thích thêm) Họ tên học sinh………………………………………… ….Số báo danh… KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ IX, NĂM HỌC 2015 – 2016 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC 10 Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 23/4/2016 Câu (2 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, bảng tuần hoàn Cho bảng sau: Nguyên tố Ca Sc Ti V Cr Mn Năng lượng ion hoá I2 (eV) 11,87 12,80 13,58 14,15 16,50 15,64 Hãy giải thích biến đổi lượng ion hoá thứ hai nguyên tố bảng Các axit bazơ Lewis phản ứng với Dựa vào phản ứng đây, xếp trình tự giảm dần độ mạnh axit Lewis, giải thích xếp dựa vào chất cấu tạo phân tử: F4Si-NMe3 + BF3 → F3B-NMe3 + SiF4 F3B-NMe3 + BCl3 → Cl3B-NMe3 + BF3 Hợp chất A tạo từ nguyên tử nguyên tố X Y Tổng số hạt mang điện hạt nhân nguyên tử phân tử A 18 Nguyên tử nguyên tố Y có electron phân lớp p Xác định công thức phân tử A Hướng dẫn chấm: Câu Đáp án Điểm Ý Cấu hình electron nguyên tố: (0,5đ) Ca [Ar]4s2 ; Sc [Ar]3d14s2 ; Ti [Ar]3d24s2 ; V [Ar]3d34s2 ; Cr [Ar]3d54s1 ; Mn [Ar]3d54s2 Năng lượng ion hoá thứ hai ứng với tách electron hoá trị thứ hai Từ Ca đến V tách electron 4s thứ hai Do tăng dần điện 0,25 tích hạt nhân nên lực hút hạt nhân electron 4s tăng dần, lượng ion hoá I2 tăng đặn Đối với Cr, cấu hình electron đặc biệt với chuyển electron từ 4s 3d để sớm đạt phân lớp 3d5 đầy nửa, electron thứ hai bị tách nằm cấu hình bền vững tách đòi hỏi tiêu tốn 0,25 nhiều lượng nên I2 nguyên tố cao nhiều so với V Cũng mà chuyển sang Mn, electron bị tách nằm phân lớp 4s, giá trị I2 lớn V vừa phải, chí nhỏ giá trị tương ứng Cr Ý 2 Độ mạnh tính axit Lewis: BCl3 > BF3 > SiF4 0,25 (0,75đ) Ý (0,75đ) - BCl3> BF3: B có electron lớp cùng, obitan p trống; Cl F cặp electron p để tạo xen phủ bên với AO p trống B tạo liên kết π không định chỗ Tuy nhiên Cl có kích thước lớn nhiều so với B F mật độ xen phủ kém, liên kết π dễ bị bẻ 0,25 gãy tạo lại AO trống cho nguyên tử B, dễ tạo liên kết cho nhận với cặp electron chưa liên kết N NMe3 - BF3 > SiF4: bán kính Si lớn nhiều so với N, tạo liên kết, Si nhận cặp electron từ AO p N vào AO d trống dẫn 0,25 đến xen phủ không hiệu Bán kính lớn làm cho liên kết Si-N dài B-N liên kết Si-N bền hơn, dễ bẻ gãy Đặt công thức phân tử chất A: XaYb Ta có: a.PX + b.PY = 18 a+b=4 Y có electron phân lớp p nên: - Trường hợp 1: Y thuộc chu kì ⇒ Y: 1s22s22p4 ⇒ Y oxi (PY = 8) ⇒ b ≤ + b = 1; a = 3; PX = 3,33 (loại) + b = 2; a = 2; PX = (H) Khi nghiệm phù hợp: a = b = 2, PX = (Hiđro) A H2O2 0,5 0,25 Vậy A H2O2 Câu (2 điểm) Tinh thể Bạc kim loại có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện Bán kính nguyên tử Ag Au là: rAg = 144 pm; rAu = 147 pm a) Tính số nguyên tử Ag có ô mạng sở b) Tính khối lượng riêng bạc kim loại c) Một mẫu hợp kim vàng – bạc có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện Biết hàm lượng Au mẫu hợp kim 10% Tính khối lượng riêng mẫu hợp kim Cho nguyên tử khối Ag 108, Au 197 Hướng dẫn chấm: Câu ĐÁP ÁN ĐIỂM 1 a) Số nguyên tử Ag có ô mạng sở: × + × = 0,25 b) Gọi d độ dài đường chéo mặt, a độ dài cạnh ô mạng sở Ta có: d = a = 4rAg ⇒ a = 2rAg = 2.144 = 407 (pm) ⇒ Khối lượng riêng Ag là: DAg = 4.108 = 10,64 (g/cm3) 6,02.10 (407.10−10 )3 23 c) Đặt số nguyên tử Au, Ag có ô mang sở x (4 – x) 197x × 100 = 10 ⇒ x = 0,23 197x + 108(4 − x) Ta có: 0,5 0,25 Nguyên tử khối trung bình mẫu hợp kim là: 108.3,77 + 197.0, 23 = 113,12 Bán kính nguyên tử trung bình hợp kim là: M= 144.3,77 + 147.0, 23 = 144,1725 pm Độ dài cạnh ô mạng sở hợp kim là: r= ahk = r = 2.144,1725 Kl riêng mẫu hợp kim là:D = = 407,78 pm 4.113,12 = 11,08 (g/cm3) 6,02.10 (407,78.10 −10 )3 23 0,5 0,5 Câu ( điểm) Một mẫu khoáng vật monazit điển hình có chứa % ThO 0,35 % U3O8 Biết 208Pb 206Pb sản phẩm bền cuối tương ứng hai chuỗi phân rã 232Th 238U Tất chì có mặt mẫu monazit có nguồn gốc từ phân rã hai đồng vị Tính số phân rã α β- xảy chuỗi Tỉ lệ số nguyên tử đồng vị 208Pb/232Th mẫu monazit (được xác định phương pháp phổ khối) 0,104 Thời gian bán hủy 232Th 238U 1,41 1010 năm 4,47 109 năm Giả thiết toàn lượng 208Pb, 206Pb, 232Th 238U nằm lại mẫu monazit từ mẫu hình thành a Hãy tính tuổi mẫu monazit b Hãy tính tỉ lệ số nguyên tử 206Pb/238U mẫu monazit Trong toàn chuỗi phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 90Th232 kết thúc đồng vị bền 82Pb208 có lượng theo MeV giải phóng? Cho biết: 2He4 =4,0026u ; 82Pb208 = 207,97664u ; 90Th232 = 232,03805u uc2 = 931 MeV; eV = 1,6.10-19 J; NA = 6,023.1023 Hướng dẫn chấm: Câu 3/ Ý Nội dung Điểm Ta có: 90Th232 82Pb208 + x 2He4 + y -1e0 90 = 82 + 2x - y 232 = 208 + 4x Rút ra: x= 6, y = Vậy số phân rã α: 6, số phân rã β: 232 90 Th → 208 82 Pb + 624 He + 40−1 e Tương tự ta có: 238 92 U → 206 82 Pb + 842 He + 60−1 e Vậy số phân rã α: 8, số phân rã β: 0,25 0,25 a) t= = N (232 Th) t1 / N ( 232 Th) + N ( 208 Pb) ln = ln λ N ( 232 Th) ln N ( 232 Th) t1 / N ( 208 Pb) 1,41.1010 ln(1 + )= ln(1 + 0,104) = 2,01.109 nam 232 ln N ( Th) ln 0,5 b) t= N ( 238U ) t1 / N ( 238U ) + N ( 206 Pb) t1 / N ( 206 Pb) ln = ln = ln(1 + ) 238 238 λ N ( U ) ln N( U) ln N ( 238U ) ln 2 , 01.10 t× N (206 Pb) = e t1 / − = e 238 N( U) × ln , 47.10 − = 0,366 Theo phương trình ta có: ∆m = mTh - mPb - 6mHe - 4me Do khối lượng -1e0 không đáng kể nên bỏ qua Thay vào: ∆m = 232,03805 - 207,97664 - 6.4,0026 = 0,04581u Năng lượng giải phóng chuỗi là: ∆m.c2 = 0,04581.931 = 42,65 MeV 0.5 0,5 Câu ( điểm) Nhiệt hóa học Xét trình giãn nở đoạn nhiệt bất thuận nghịch mol khí lí tưởng đơn nguyên tử áp suất bên Pngoài = atm Ở trạng thái đầu, khí chiếm thể tích V A = 5L áp suất PA = 10 atm Ở trạng thái cuối, áp suất khí PC = atm Tính nhiệt độ hệ trạng thái đầu Tính nhiệt độ thể tích hệ trạng thái cuối Tính biến thiên entropi hệ trình Cho biết: Đối với khí lí tưởng đơn nguyên tử, CV (JK-1mol-1) = 3R/2 Hướng dẫn chấm TA = PA VA / nR= ( 10.5 ) / ( 1.0,082 ) = 609,76 ( K ) Vì trình đoạn nhiệt nên ta có: Q = 0; Theo nguyên lí thứ nhiệt động học, ta có: ∆U = A 0,25 nRT2 nRT1 − ↔ n CV (T2 – T1) = -Png (V2 – V1) = -P2 P1 P2 ↔ n T2 T1 R(T2 – T1) = -n.R.1 − 10 ↔ T2 = 0,64T1 = 390,25 (K) PV PV PV T 10.5.0,64T1 1 = 2 ⇒ V2 = 1 = = 32 Lít T1 T2 T1 P2 T1 0,5 0,5 (P1 = PA ; P2 = PC) Để tính cách đơn giản biến thiên entropi hệ trình bất thuận nghịch trên, ta tưởng tượng trình qua hai giai đoạn thuận nghịch để đưa hệ từ trạng thái đầu tới trạng thái cuối theo đề - Giai đoạn 1: Đun nóng hệ áp suất không đổi từ trạng thái đầu (A) tới trạng thái trung gian (B), đó: PB = PA = 10 atm VB = VC = 32L (trong điều kiện đẳng áp) - Giai đoạn 2: Làm lạnh để giảm áp suất hệ xuống atm điều kiện đẳng tích Entropi trình chuyển mol khí từ trạng thái đầu (A) đến trạng thái cuối (C) tính công thức: ∆SA-C = ∆SA-B + ∆SB-C ∆SA-B = nCPln(TB/TA) = nCPln(VB/VA) = 1.(5R/2).ln(32/5) = 38,58 (J/K) ∆SB-C = nCVln(TC/TB) = nCVln(PC/PB) = 1.(3R/2).ln(1/10) = -28,72(J/K) ∆SA-C = 38,58 – 28,72 = 9,86 (J/K) 0,25 0,5 Câu (2 điểm) Cân hóa học pha khí Hai xi lanh A, B đậy chặt piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ mol : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xi lanh đến 527 0C xảy phản ứng sau : (A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1 (B) C3H8 (k) C3H6 (k) + H2 (k) Kc (B) = 1,30 10 -3 Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xi lanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8 xi lanh B 80% Tính nồng độ cân chất xi lanh B áp suất toàn phần đạt tới cân Tính nồng độ cân chất xi lanh A Dùng piston để giảm thể tích xi lanh nửa thể tích ban đầu, giữ nguyên nhiệt độ Tính áp suất toàn phần thời điểm cân xi lanh Hướng dẫn chấm Câu Ý (0,75đ) Đáp án C3H8 80% C3H6 10% H2 10% Gọi CB tổng nồng độ tất hợp phần cân bằng: [C3H8 ] = 0,8 CB ; [C3H6 ] = [H2] = 0,1.CB KC = (0,1.C B ) = 1,3.10 −3 → C B = 0,104mol / l ; (0,8.C B ) [C3H8 ] = 0,0832 mol/l; [C3H6] = [H2] = 0,0104 mol/l PB = CB RT = 0,104.0,082.(527 + 273) = 6,8224 atm Điểm 0,25 0,25 0,25 Ý (0,5đ) Ý (0,75đ) (R=22,4/273 PB = 6,827 atm) Nếu PA = PB CA = CB Tại cân [CO2] = [H2] = x [CO] = [H2O] = (0,104-2x)/2 = 0,052-x; K C = (0,052-x)2 / x2 = 0,25 -> x = 3,47.10-2 mol/l [CO2] = [H2] = 3,47 10-2 mol/l ; [CO] = [H2O] = 1,73.10-2 mol/l Xilanh A: P'A = 2.PA = 1384 KPa KC = (0,0208 - y)2 / (0,1660 + y) = 1,30 10-3 -> y = 5,84 10-3mol/l C'B = 2CB - y = 0,2022 mol/l P'B = C'BRT = 1345 KPa = 13,264 atm 0,25 0,25 0,25 0,5 Câu ( điểm) Cân axit – bazơ kết tủa Ở 250C tích số tan BaCrO4 1,2.10-10 ; Ag2CrO4 2,5.10-12 a Muối tan nước nhiều hơn? b Muối tan dung dịch nước chứa CrO42- 0,1M nhiều hơn? Thêm từ từ 50 ml dung dịch H2S bão hòa ( có nồng độ 0,1 M) vào 50 ml dung dịch gồm KOH 0,04 M K2S 0,04 M thu dung dịch A a Tính pH nồng độ cân cấu tử có mặt dung dịch A b Tính thể tích dung dịch HCl 0,1 M cần thêm vào 20 ml dung dịch A để thu dung dịch có pH=5,50 Cho H2S có pKai= 7,02 ; 12,90 Hướng dẫn chấm Câu a Tính độ tan BaCrO4 nước Ý Xét cân bằng: BaCrO4 ¬ → Ba2+ + CrO42 (1 đ) Sa Sa T(BaCrO4) = Sa = 1,2.10-10 → Sa =1,1.10-5(mol/l) → 2Ag+ + CrO42Xét cân bằng: Ag2CrO4 ¬ 2Sb Sb T(Ag2CrO4) = (2Sb)2.Sb = 2,5.10-12 → Sb =8,55.10-5(mol/l) > Sa Kết luận: Trong nước Ag2CrO4 tan nhiều BaCrO4 b Trong dd CrO42- 0,1M (độ tan BaCrO4 Ag2CrO4 Sa’ Sb’ ) Ta có: TBaCrO4 = (Sa’) ( 0,1+ Sa’) → Sa’ = 1,2.10-9 (M) TAg2CrO4 = (2 Sb’)2 (0,1 + Sb’) → Sb’ = 2,5.10-6 (M) Nhận xét: Sa’ = 1,2.10-9 < 1,1.10-5 Sb’ = 2,5.10-6 < 8,5.10-5 Kết luận: Ag2CrO4 tan dung dịch CrO42- 0,1M nhiều 0,5 0,5 10 BaCrO4 Câu ( điểm) Phản ứng oxi hóa – khử Điện hóa Cho phản ứng 250C : → Fe2+aq + I2aq 2Fe3+aq + 2I-aq ¬ 11 Giả sử chế tạo pin bao gồm nửa phản ứng Fe 3+/Fe2+ I2/2I- Có thể thắp sáng bóng đèn 100W nồng độ ban đầu pin sau: Fe3+ 0,1 CM(mol/lit) 0 Và E Fe / Fe = + 0,77V; E I / I 3+ 2+ − Fe2+ I0,001 0,1 = + 0,62V Biết phản ứng tạo mol I2 I2 0.001 Hoàn thành phản ứng sau: a) CuFeS2 + NO3- + H+ → NO + b) C8H12 + KMnO4 + H2SO4 → C7H10O6 + … Hướng dẫn chấm Câu Phản ứng: Đáp án → Fe2+aq + I2aq 2Fe aq + 2I aq ¬ 3+ Điểm - Suy ra: Fe3+/Fe2+ catot (+) 2I-/I2 anot ( -) Ta có: 100W = 100J/s ∆G = ∆G + RTlnQ = -nE F + RT ln 0 C Fe2+ CI C Fe3+ CI2− = -2.96500.(0,77-0,62) + 8,314.298.ln (10 −3 )2 10 −3 0,12.0,12 0,5 = -57474,102 ( J/ mol) Khi tạo mol I2 ∆G = -57474,102 ( J/ mol) => mol I2 ∆G = -114948,2035 ( J) Do đó: t = ∆G 114948,2035 = =1149,48s P 100 a) CuFeS2 + NO3- + H+ → NO + Cu2+ + Fe3+ + SO42- + H2O x CuFeS2 + 8H2O → Cu2+ + Fe3+ + 2SO42- + 16H+ + 17e x 17 NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Pt: 3CuFeS2 + 17NO3- + 20H+ → 17NO + 3Cu2+ + 3Fe3+ + 6SO42- + 10H2O b) C8H12 + KMnO4 + H2SO4 → C7H10O6 + CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O x C8H12 + 8H2O → C7H10O6 + CO2 + 18H+ + 18e x 18 MnO4- +5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O Pt: 5C8H12 + 18KMnO4 + 27H2SO4 → 5C7H10O6 + 5CO2+ 9K2SO4 +18MnSO4 + 32H2O Câu ( điểm) Nhóm halogen Xác định chất từ A đến H viết phương trình phản ứng hóa học xảy Ý (1đ) 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 12 Hướng dẫn chấm Câu (2 điểm) Nhóm O-S Cho chất rắn màu đen tím X1 vào nước dung dịch huyền phù Cho dung dịch huyền phù vào dung dịch không màu X2 (dạng bão hòa) chất rắn màu vàng X3 dung dịch không màu chứa chất tan X4 Chất X3 tan dung dịch Na2SO3 dung dịch Na2S Cho đơn chất màu trắng X5 vào dung dịch X4 (đặc) 13 thấy tạo chất kết tủa màu vàng X6 Kết tủa không tan nước nóng, tan dung dịch X4 Xác định công thức hóa học chất X1, X2, X3, X4, X5, X6 viết phương trình hóa học cho trình biến đổi Viết phương trình hóa học phản ứng xảy cho cho KClO3 tác dụng với: a) H2SO4 đặc b) Hỗn hợp gồm axit oxalic H2SO4 loãng Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại hợp chất cứng Hợp chất nguyên tố A, B, C muối không màu, tan nước bị thuỷ phân Xác định A, B, C phương trình phản ứng nêu Hướng dẫn chấm Câu Ý (1đ) Ý (0,5đ) Ý (0,5đ) Đáp án 1/ Chất rắn màu vàng X3, không tan nước, tan dung dịch Na2SO3 dung dịch Na2S ⇒ Chất rắn X3 lưu huỳnh: nS + Na2S → Na2Sn + S + Na2SO3 → Na2S2O3 Chất rắn màu đen tím cho vào nước tạo huyền phù, chứng tỏ chất rắn tan nước Dung dịch huyền phù cho vào dung dịch không màu (dạng bão hòa) lưu huỳnh, chứng tỏ dung dịch bão hòa H2S chất rắn X1 I2 H2S + I2 → S + 2HI Dung dịch chứa chất tan X4 HI Đơn chất màu trắng, tan dung dịch HI đặc để tạo kết tủa màu vàng, kết tủa vàng không tan nước nóng, tan dung dịch HI → kết tủa vàng X6 AgI đơn chất màu trắng X5 Ag 2Ag + HI → 2AgI + H2 AgI + HI → HAgI a) 3KClO3 + 3H2SO4 → 3KHSO4 + HClO4 + 2ClO2 + H2O b) 2KClO3 + H2SO4 + H2C2O4 → K2SO4 + 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O Hợp chất AxBy muối Khi bị thuỷ phân cho thoát H2S Hợp chất AnCm Al2O3 Vậy A Al, B S, C O Hợp chất AoBpCq Al2(SO4)3 Al + 3S o t → Al2S3 + → H2O ¬ Al + O2 S + O2 3+ Al + H2O Câu 10 (2 điểm) Động học o t → to → Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 điểm Al2S3 Al(OH)3 + H2S Al2O3 SO2 0.25 điểm Al(OH)2+ + H3O+ 14 Đối với phản ứng đơn giản: X + Y → Z + T Trộn 100ml dung dịch chất X 100ml dung dịch chất Ycó nồng độ 1M: CX 43 a Nếu thực phản ứng nhiệt độ 60,20C sau 120 phút tỉ lệ nồng độ C = 100 X Tính số tốc độ phản ứng b Nếu thực phản ứng 70,20C sau 79,8 phút nồng độ X nửa Tính lượng hoạt hoá phản ứng (theo kJ.mol-1) c Trộn 100 ml dung dịch chất X với 200ml dung dịch chất Y, nồng độ 1M, nhiệt độ 60,20C sau X lại 20%? Ở 250C thủy phân metyl axetat, với có mặt HCl dư (nồng độ 0,05M) phản ứng bậc Thể tích dung dịch NaOH cần dùng để trung hòa 25 ml hỗn hợp phản ứng theo thời gian sau: t (phút) 21 75 VNaOH (ml) 24,4 25,8 29,3 Hãy tính số tốc độ thời gian nửa phản ứng Hướng dẫn chấm: 119 31,7 ∞ 47,2 Câu a.Đối với phản ứng: X+Y → Z+T 10 Phương trình tốc độ phản ứng dạng tổng quát là: v = kCXCY (1) Ý Vì nồng độ ban đầu X Y nên (1) trở thành v = k C X2 (1,5đ) phương trình động học tích phân tương ứng là: 0,25 kt = 1/CX - 1/CXo Thay giá trị số tính k = 0,022 mol-1 l.phút-1 0,25 -1 b Tại 343,2K, tính toán tương tự trường hợp 1) k = 0,025 mol l.phút 0,25 Áp dụng phương trình Arrhenius: ln kT2 kT1 = E 1 ( − ) R T1 T2 Với T1 = 333,2K; T2 = 343,2K; k = 0,022 mol-1 l.phút-1.;k = 0,025 mol-1 0,25 l.phút-1 Thay vào pt Arrhenius tính Ea = 12044 Jmol-1 c CXo = 1/3M; CYo = 2/3M Nồng độ ban đầu X Y khác nhau, phương trình động học tích phân có dạng: b( a − x ) b(a − x) 0,25 kt = ln => t = ln a−b a (b − x ) k ( a − b) a (b − x ) Thay giá trị số vào phương trình tính t = 149,8 phút Câu 10 Ý2 k= 0,25 2,303 a lg t a−x a nồng độ ban đầu este, a-x nồng độ este thời điểm t Nếu V∞ thời điểm t = ∞ thể tích ứng với kết thúc phản ứng 15 thủy phân este môi trường axit V0 thể tích ứng với thời điểm t=0 hiệu V∞ - V0 tỉ lệ với nồng độ ban đầu este Còn hiệu V∞ - Vt tỉ lệ với nồng độ este thời điểm t 2,303 V∞ − V0 k= lg t V∞ − Vt 0,25 đ Thay số tính ki k1 = 2,303 47,2 − 24, lg = 0, 003016 21 47,2 − 25,8 k2 = 2,303 47,2 − 24,4 lg = 0,003224 75 47,2 − 29,3 k3 = 2,303 47,2 − 24,4 lg = 0,003244 119 47,2 − 31,7 Suy phút-1 Thời gian nửa phản ứng: t1/ = 0,693 = 219 phút 0,25đ Ghi chú: Học sinh làm cách khác mà cho điểm tối đa tương ứng với phần -Hết k 16 [...]... Fe3+/Fe2+ là catot (+) và 2I-/I2 là anot ( -) Ta có: 100 W = 100 J/s ∆G = ∆G + RTlnQ = -nE F + RT ln 0 0 C 2 Fe2+ CI 2 C 2 Fe3+ CI2− = -2.96500.(0,77-0,62) + 8,314.298.ln (10 −3 )2 10 −3 0,12.0,12 0,5 = -57474 ,102 ( J/ mol) Khi tạo ra 1 mol I2 thì ∆G = -57474 ,102 ( J/ mol) => 2 mol I2 thì ∆G = -114948,2035 ( J) Do đó: t = ∆G 114948,2035 = =1149,48s P 100 a) CuFeS2 + NO3- + H+ → NO + Cu2+ + Fe3+ + SO42-... + 16H+ + 17e x 17 NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O Pt: 3CuFeS2 + 17NO3- + 20H+ → 17NO + 3Cu2+ + 3Fe3+ + 6SO42- + 10H2O b) C8H12 + KMnO4 + H2SO4 → C7H10O6 + CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O x 5 C8H12 + 8H2O → C7H10O6 + CO2 + 18H+ + 18e x 18 MnO4- +5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O Pt: 5C8H12 + 18KMnO4 + 27H2SO4 → 5C7H10O6 + 5CO2+ 9K2SO4 +18MnSO4 + 32H2O Câu 8 ( 2 điểm) Nhóm halogen Xác định các chất từ A đến H và viết các... O2 S + O2 3+ Al + 2 H2O Câu 10 (2 điểm) Động học o t → to → Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0.25 điểm Al2S3 2 Al(OH)3 + 3 H2S 2 Al2O3 SO2 0.25 điểm Al(OH)2+ + H3O+ 14 1 Đối với phản ứng đơn giản: X + Y → Z + T Trộn 100 ml dung dịch chất X và 100 ml dung dịch chất Ycó cùng nồng độ 1M: CX 43 a Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 60,20C thì sau 120 phút tỉ lệ nồng độ C = 100 X 0 Tính hằng số tốc độ... phản ứng Fe 3+/Fe2+ và I2/2I- Có thể thắp sáng một bóng đèn 100 W trong bao lâu nếu các nồng độ ban đầu trong pin như sau: Fe3+ 0,1 CM(mol/lit) 0 0 Và E Fe / Fe = + 0,77V; E I / 2 I 3+ 2+ 2 − Fe2+ I0,001 0,1 = + 0,62V Biết phản ứng tạo ra 2 mol I2 I2 0.001 2 Hoàn thành các phản ứng sau: a) CuFeS2 + NO3- + H+ → NO + b) C8H12 + KMnO4 + H2SO4 → C7H10O6 + … Hướng dẫn chấm Câu 7 1 Phản ứng: Đáp án → 2 Fe2+aq... tỉ lệ nồng độ C = 100 X 0 Tính hằng số tốc độ của phản ứng b Nếu thực hiện phản ứng ở 70,20C thì sau 79,8 phút nồng độ của X chỉ còn một nửa Tính năng lượng hoạt hoá của phản ứng (theo kJ.mol-1) c Trộn 100 ml dung dịch chất X với 200ml dung dịch chất Y, đều cùng nồng độ 1M, ở nhiệt độ 60,20C thì sau bao lâu X còn lại 20%? 2 Ở 250C sự thủy phân metyl axetat, với sự có mặt của HCl dư (nồng độ 0,05M) là... hỗn hợp phản ứng theo thời gian như sau: t (phút) 0 21 75 VNaOH (ml) 24,4 25,8 29,3 Hãy tính hằng số tốc độ và thời gian nửa phản ứng Hướng dẫn chấm: 119 31,7 ∞ 47,2 Câu 1 a.Đối với phản ứng: X+Y → Z+T 10 Phương trình tốc độ phản ứng dạng tổng quát là: v = kCXCY (1) Ý 1 Vì nồng độ ban đầu của X và Y bằng nhau nên (1) trở thành v = k C X2 và (1,5đ) phương trình động học tích phân tương ứng là: 0,25 kt... khác nhau, phương trình động học tích phân có dạng: b( a − x ) 1 b(a − x) 0,25 1 kt = ln => t = ln a−b a (b − x ) k ( a − b) a (b − x ) Thay các giá trị số vào phương trình tính được t = 149,8 phút Câu 10 Ý2 k= 0,25 2,303 a lg t a−x a là nồng độ ban đầu của este, a-x là nồng độ este ở thời điểm t Nếu V∞ ở thời điểm t = ∞ là thể tích ứng với sự kết thúc phản ứng 15 thủy phân este trong môi trường axit