Đề thi olympic truyền thống 30 4 môn hóa học lớp 11 pleiku gia lai

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG PLEIKU - GIA LAI Câu 1: (4,0 điểm) A hiđrocacbon mạch hở phân tử có liên kết đơn liên kết đơi Phương trình nhiệt hóa học phản ứng đốt cháy A sau: 3n   x C n H 2n  2 2x (k )  ( ) O 2(k) � nCO 2(k )  (n   x)H O (hoi) H  1852 kJ / mol Trong n số nguyên tử cacbon x số liên kết đôi C = C A xác định công thức cấu tạo A, biết lượng liên kết sau: Liên kết Năng lượng liên kết (kJ/mol) O=O 498 H-O 467 C-H 413 C=O 799 C=C 611 C-C 414 Cho phản ứng: CH 4(k ) � C(r)  2H 2(k ) H  74, kJ / mol Ở 500℃, Kp = 0,41 a Tính 8500 C b Tính độ phân hủy α CH4 áp suất hỗn hợp khí thể tích 50 lít chứa mol CH4 giữ 8500 C hệ đạt đến cân Câu 2: (4,0 điểm) a Cho biết E0 Fe3+/Fe2+ = 0,771V, O2/H2O = 1,229V Ks Fe(OH)3 = 3,8.10-38, Fe(OH)2 = 4,8.10-16 Hãy tính 250C E0 Fe(OH)3 / Fe(OH)2 E0 O2/OH- môi trường kiềm pH=14 b Từ số liệu tính cho biết hai phản ứng sau phản ứng dễ xảy mặt nhiệt động? 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O (ở pH = 0) 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3 (ở pH = 14) Dung dịch chứa đồng thời CH3COOH 0,002 M HCOOH xM Tính x biết pH dung dịch có trị số 3,3 Cho số Phân ly axit CH3COOH K1 = 1,8.10-5 HCOOH K2 = 1,77.10-4 Câu 3: (4,0 điểm) Có thể hòa tan 0,01 mol AgCl 100ml dung dịch NH3 1M không? Biết TAgCl= 1,8 10-10; K bền phức [Ag(NH3)2]+ 1,0.108 Cho hỗn hợp gồm FeS Cu2S với tỉ lệ mol 1:1 tác dụng hết với dung dịch HNO3, thu dung dịch A khí B A tạo thành kết tủa trắng với BaCl2; để khơng khí, B chuyển thành khí màu nâu đỏ B1 Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3, tạo dung dịch A1 kết tủa A2 Nung A2 nhiệt độ cao chất rắn A3 Viết phương trình phản ứng dạng ion Hòa tan hồn tồn hỗn hợp FeS FeCO3 dung dịch HNO3 đặc nóng dư, thu hỗn hợp khí A gồm hai khí X, Y có tỉ khối so với hiđro 22,909 a Viết phương trình hóa học dạng ion tính % khối lượng muối hỗn hợp ban đầu http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word b Làm lạnh hỗn hợp khí A xuống nhiệt độ thấp hơn, thu hỗn hợp khí B gồm ba khí X, Y, Z có tỉ khối so với hiđro 31,50 Tính % khí A bị đime hóa thành Z Phản ứng đime hóa tỏa hay thu nhiệt? (Cho H=1; N=14, O = 16, S = 32) Câu 4: (4,0 điểm) Cho phản ứng: Xiclohexen + H2 → Xiclohexan H1 = - 119,54 kJ.mol-1 Benzen + 3H2 → Xiclohexan H2 = - 208,16 kJ.mol-1 Xiclohexa-1,3-dien + 2H2 → Xiclohexan H3 = - 231,57 kJ.mol-1 Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng: a Benzen + H2 → Xiclohex- 1,3- đien H4 = ? b Xiclohex- 1,3- đien + H2 → Xiclohexen H5 = ? c Từ kết thu được, giải thích hydro hóa benzen (Ni, t0) lại khơng thể thu Xiclohexen Xiclohexa 1,3- đien dù lấy tỉ lệ Hydrocacbon thơm C9H8 làm màu Brom, cộng hợp với brom theo tỉ lệ mol 1:2, Khi oxi hóa tạo thành axit benzoic; Khi tác dụng với dung dịch AgNO3 môi trường NH3 tạo kết tủa đặc trưng Hãy viết công thức gọi tên hiđrocacbon mà sản phẩm tạo thành Viết Sơ đồ phản ứng xảy Câu 5: (4,0 điểm) Xitral thành phần tinh dầu sả, cơng thức phân tử Là C10H16O có cấu tạo mạch hở Sau khử sản phẩm Ozon phân, thu sản phẩm sau: CH3CO CH3 (A), O= CHCH2CH2COCH3 (B), O= CHCHO (C) Lập luận để xác định công thức cấu tạo xitral ( ý quy tắc isopren) Viết công thức đồng phân lập Xitral Từ tinh dầu hoa hồng tách đồng phân A1, A2 có cơng thức C10H18O, chúng làm màu dung dịch Brom CCl4 tạo thành C10H18OBr Khi cho tác dụng với HBr lạnh từ chất tạo thành dẫn xuất monobrom C10H17Br; oxi hóa A1 A2 CuO tạo hợp chất có cơng thức C10H16 O, dung dịch KMnO4 môi trường axit thu hai chất CH3COOCH3 CH3COH CH2COOH a Xác định cấu trúc A1 A2, gọi tên theo danh pháp IUPAC b Viết sơ đồ phản ứng xảy http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG PLEIKU - GIA LAI Câu 1: (4,0 điểm) �  n –  x  E CC  x.E CC   2n  – 2x  E CH � H  � � 3n   x ( ).E O O ]  [(2 n E C O  2(n   x).E O H ] 3n   x �� 498]   n –  x  414  x.611   2n  – 2x  413� � � [2 n 799  2(n   x).467]=-1852 � 545m = 56x + 1579 Vì ≤ x ≤ n – � 2,897 ≤ n ≤ 3,115 → n = x = Công thức cấu tạo X: CH3 – CH = CH2 � Xét phản ứng: CH4(k) C(r) + 2H2(k) K P,T2 H 1  (  ) a Áp dụng công thứ: ln K P,T1 R T1 T2 � K P2  K P1 e � H 1 � � (  )� �R T1 T2 �  0, 41.e � 74,9.103 1123 773 � ( )� � � 8,314 1123.773 � CH4(k) � C(r) + 2H2(k) 1-α 2α b Bđ: []:  15, 4977 n 1+ α (2) P (1)  2 (1  ).0, 082.(273  850)  (1  ).1,8417 (2) Mặt khác: P  50 KP  Thay (2) (1) ta K P  (2) (1  ).1,8417  15, 4977 (1  )(1  ) Câu 2: (4 điểm) G a Fe(OH)3 + e ��� � Fe(OH)2 + OH �G10 �G 30 G 02 Fe2+ + 3OHFe3+ + 3OH- + e ��� � 1FE 0Fe(OH)3 / Fe(OH)2  RT ln K sFe(OH)3  1FE0Fe3 /Fe2  RTK 'SFe(OH) � E 0Fe(OH )3 /Fe(OH)2  RT ln '  E 0Fe3 /Fe2  0,536V F KS G O2 + 4e + 4H2O ��� � 4OH + 2H2O �G10 �G 02 O2 + 4e + 4H + 4OHG  G10  G 02 4FE 0O /OH    RT ln K 4H 2O  4FE 0O2 /H 2O http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word E 0O  /OH E 0O /OH  RT ln K 4H2O  E 0O2 /H2O 4F  0, 401V  b 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O (ở pH = 0) (1) G = -4.96500(1,2299-0,771) = -176788 J 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3 (ở pH = 14) (2) 0' G = -4.96500(0,401 + 0,536) = -361.628 J G ' < G nên môi trường kiềm xảy mạnh (phản ứng hai) Có cân sau: + ��� CH3COOH �� (1) K1 = 1,8.10-5 � CH3COO + H + ��� (2) K2 = 1,77.10-4 �� � HCOO + H + ��� HOH (3) KW = 10-14 �� �OH + H Áp dụng ĐLBTĐT: [H+] = [CH3COO-] + [HCOO-] + [OH-] Vì mơi trường có pH = 3,3 nên bỏ qua [OH-] (3) [H+] = [CH3COO-] + [HCOO-] (4) Áp dụng ĐLBTĐT: 0,002 = [CH3COOH] + [CH3COO-] (5) x = [HCOOH] + [HCOO-] (6) Áp dụng ĐLTDKL cho (1) (2): [H  ][CH3COO  ]  CH3COOH   K1 HCOOH  HCOOH   [H  ][HCOO  ] K2 Lần lượt vào (5) (6) biến đổi ta được: 0, 002 [CH3COO  ]   6,93.10 5  [H ] 1 K1 [HCOO  ]  x  0, 261x [H  ] 1 K2 Thay vào (4): 10-3,3 = 6,93.10-5 + 0,261x → x ≈ 1,65.10-3 Câu 3: (4 điểm) 3.1 Ta có phản ứng: + ��� AgCl Tt = 1,8.10-10 �� � Ag + Cl + ���   1, 0.108 Ag+ +2NH3 �� � [Ag(NH3)2] Phương trình tổng + ��� AgCl + 2NH3 �� � [Ag(NH3)2] + Ban đầu: []: 1-2x x Cl0 x (1) http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Hằng số cân phản ứng (1) K = Tt  = [Ag(NH3)2]+.[Cl-]/[NH3]2 = 1,8.10-10.1,0.108 = 1,8.10-2 → KC = x2/(1-2x2) = 1,8.10-2 → x = 0,106 M Như AgCl tan hồn tồn ( nồng độ [Ag(NH3)2]+ AgCl tan hoàn toàn 0,01/0,1=0,1M) 3.2 3FeS + 3Cu2S + 28H+ + 19NO3- → 6Cu2+ + 3Fe3+ + 6SO42- + 19NO + 14H2O 2NO + O2 → 2NO2 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Ba2+ + SO42- → BaSO4 Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4+ Cu2+ + 2NH3 + 3H2O → Cu(OH)2 + 2NH4+ Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH2Fe(OH)3→Fe2O3 + 3H2O 3.3 3FeS + 10H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2 + 5H2O (1) a mol 9a FeCO3 + 4H+ + NO3- → Fe3+ + CO2 + NO2 + 2H2O (2) b mol bmol bmol M = 22,909.2 = 45,818 → CO2 (44) phải có NO2 (46) 46(9a  b)  44b �ab Và M =45,818 = 9a  2b Do % mFeS = (88.100)/(88+116) = 43,14 % % m FeCO3 = 100 - 43,14 = 56,86% b Phản ứng đime hóa Giả sử a = b = mol → nNO2 = 10 mol; nCO2 =1 mol ��� 2NO2 (k) �� � N2O4 (k) (3) Ban đầu 10 Phản ứng 2x x Cân 10-2x x 44.1  46(10  2x)  92x � x  3(mol) M = 31,5.2 = 63 = 11  x % nNO2 đime hóa 2.3.100%/10 = 60% Khi làm lạnh phản ứng đime hóa xảy ra, phản ứng đime hóa tỏa nhiệt Câu 4: (4,0 điểm) a Ta có: Xiclohexan → xiclohexa-1,3-dien + 2H2 – ∆H3 = + 231,57 kJ.mol-1 (I) Benzen + 3H2 → xiclohexan ∆H2 = - 208,16 kJ.mol-1 (II) Từ (I) + (II) ta Benzen + H2 → xiclohex-1,3-dien + 2H2 ∆H4 = + 23,41 kJ.molb Xiclohexan → xiclohexen + H2 ∆H5 = - ∆H1 = + 119,54 kJ.mol-1 (III) xiclohexa-1,3-dien + 2H2 → xiclohexa ∆H3 = - 231,57 kJ.mol-1 (IV) Từ (III) + (VI) ta được: xiclohex-1,3-dien + H2 → xiclohexen ∆H3 = - 112,024 kJ.molc Khi cộng phân tử H2 vào benzen tạo xiclohexa-1,3- đien chất lại phản ứng nhanh tạo xiclohexen, đến lượt mình, xiclohecxen lại phản ứng tạo xiclohexan dù trộn tỉ lệ thu xiclohexan - Độ bất bão hòa k= (20-8)/2=6 Khi oxi hóa thành axit benzoic, vòng chiếm k’ = liên kết pi nhánh có nhánh chứa nguyên tử cacbon ( hai nhánh oxi hóa thành điaxit) Cộng hợp với hydro theo tỉ lệ mol 1:2, nhánh có hay liên kết đôi liên kết ba Tác dụng với dung dịch AgNO3/ NH3, Vậy phải có liên kết ba đầu mạch http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word - Vậy C9H8 benzylaxetilen: C6H5CH2C≡CH Sơ đồ: C6H5CH2C≡CH + 2Br2 → C6H5CH2CBr2-CHBr2 C6H5CH2C≡CH + [Ag(NH3)2]OH → C6H5CH2C≡CAg + 2NH3 + H2O C6H5CH2C≡CH + 7O → C6H5COOH + 2CO2 + H2O Câu 5: (4,0 điểm) Lập luận: Vì al nên có nhóm CHO Cứ hai nhóm CO hai phân tử A B A C… tạo liên kết đơi, B C mạch, C đối xứng, B khơng đối xứng, nên B có hai trường hợp B giữa; đồng thời sử dụng quy tắc isopren ta có cơng thức sau: a) Độ bất bão hòa k ( 22 - 18)/2 = cộng hợp với brom tạo C10H18OBr4 nên có liên kết pi Khi cho tác dụng với HBr lạnh từ chất tạo thành dẫn xuất monobrom C10H17Br, có nhóm OH (ancol) liên kết pi bão tồn Khi oxi hóa A1 A2 CuO tạo hợp chất có cơng thức C10H6O, Vậy sản phẩm có nhóm CO Khi tác dụng dung KMnO4 môi trường axit thu hai chất CH3COCH3 CH3COH CH2COOH Từ sản phẩm sau tác dụng dung dịch KMnO4/H+ nguyên tử C kết hợp với quy tắc isopren ta công thức: a Sơ đồ phản ứng: C10H18O + 2Br2 → C10H18OBr4 C10H17OH + HBr → C10H17Obr + H2O KMnO / H  , t C10H17OH �������� CH3COCH3+ CH3COCH2CH2COOH + (COOH)2 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... 22,909.2 = 45 ,818 → CO2 (44 ) phải có NO2 (46 ) 46 (9a  b)  44 b �ab Và M =45 ,818 = 9a  2b Do % mFeS = (88.100)/(88 +116 ) = 43 , 14 % % m FeCO3 = 100 - 43 , 14 = 56,86% b Phản ứng đime hóa Giả sử... K 4H2O  E 0O2 /H2O 4F  0, 40 1V  b 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O (ở pH = 0) (1) G = -4. 96500(1,2299-0,771) = -176788 J 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3 (ở pH = 14) (2) 0' G = -4. 96500(0 ,40 1... KS G O2 + 4e + 4H2O ��� � 4OH + 2H2O �G10 �G 02 O2 + 4e + 4H + 4OHG  G10  G 02 4FE 0O /OH    RT ln K 4H 2O  4FE 0O2 /H 2O http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file