Đề thi năng khiếu môn Hóa học 10 năm 2020-2021 có đáp án - Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi (Lần 1)

Đề thi năng khiếu môn Hóa học 10 năm 2020-2021 có đáp án - Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi (Lần 1) là tài liệu tham khảo hữu ích dành cho giáo viên trong quá trình giảng dạy và phân loại học sinh. Đồng thời giúp các em học sinh củng cố, rèn luyện, nâng cao kiến thức môn Hóa lớp 10. Để nắm chi tiết nội dung các bài tập mời các bạn cùng tham khảo đề thi.

TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 10 HÓA NGUYỄN TRÃI Mơn: Hóa học - Lần thứ – Năm học 2020- 2021 Tổ Hóa học Ngày thi: Ngày tháng 10 năm 2020 Thời gian làm bài: 180 phút Câu (1,0 điểm) Viết tất số lượng tử hai electron nằm obitan 4s Xác định nguyên tử mà electron cuối điền vào có số lượng tử sau: a) n = ; l = ; m = ; ms = + b) n = ; l = ; m = ; ms = – Câu (2,0 điểm) Năng lượng tính theo eV (1eV = 1,602.10-19 J) hệ gồm hạt nhân electron phụ thuộc vào số lượng tử n (nguyên dương) theo biểu thức: 𝑍2 En = -13,6 × 𝑛2 Z số đơn vị điện tích hạt nhân a) Một nguyên tử hiđro trạng thái kích thích ứng với n=6 Tính bước sóng ( theo nm) dài ngắn phát từ nguyên tử hidro đó? b) Một nguyên tử hiđro chuyển từ trạng thái kích thích n=5 n=2 phát ánh sáng màu xanh Một ion He+ điều kiện phát ánh sáng màu xanh giống vậy? Cho: Hằng số Plank h=6,626×10-34J.s Vận tốc ánh sáng chân khơng: c=3×108m/s Năng lượng ion hóa thứ thứ hai Na Mg theo eV (sắp xếp không theo thứ tự) là: 5,1; 7,6; 47,3; 15,0 Hãy xác định giá trị I1, I2 nguyên tố giải thích Câu (1 điểm) Một nguyên tử X có bán kính 1,44 A , khối lượng riêng thực 19,36 g/cm3 Nguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể, phần cịn lại khe rỗng a) Xác định khối lượng mol nguyên tử X b) Biết nguyên tử X có 118 nơtron khối lượng mol nguyên tử tổng số khối lượng proton nơtron Tính số electron có X3+ Câu (1,0 điểm) X Y ngun tố thuộc phân nhóm chính, tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R kí hiệu nguyên tố X Y) Gọi A B hiđroxit ứng với hóa trị cao X Y Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng Trung hịa hồn tồn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M Xác định nguyên tố X Y Câu (1 điểm) Cho biết nhiệt nóng chảy nước đá  = 334,4 J/g, nhiệt dung riêng nước lỏng Cp = 4,18 J/g.Tính biến thiên entopy q trình trộn 10g nước đá 00C với 50g nước lỏng 400C hệ cô lập Câu (1,5 điểm) Cho phản ứng số liệu sau: COCl2(k) ⇌ Cl2(k) + CO(k) Chất COCl2(k) Cl2(k) CO(k) H0298 t.t (Kcal.mol-1) - 53,3 -26,42 S0298 (cal.mol-1.K-1) 69,13 53,28 47,3 Cp (cal.mol-1.K-1) 14,51 8,11 6,96 a Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp đẳng tích phản ứng 250C? b Xét chiều phản ứng 250C? c Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp phản ứng 1000K? Câu (1,5 điểm) Cho phản ứng: N2O4 ⇌ 2NO2 ; KP = 1,27 atm (tại 630C) a Xác định độ phân li (α) N2O4 khi: + Áp suất chung 1atm + Áp suất chung 10 atm b Từ kết phần a) rút kết luận ảnh hưởng áp suất đến chuyển dịch cân c Tại 500C, số cân Kp = 0,9 atm Tính H0 (coi H0 không khụ thuộc vào nhiệt độ) Câu (1 điểm) Cho phản ứng I2 (k) + H2(k)  2HI(k) Hằng số tốc độ phản ứng 418K 1,12.10-5 M-2.s-1 737K 18,54.10-5 M-2.s-1 Xác định lượng hoạt hóa số tốc độ phản ứng 633,2K ……………………Hết…………………… TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐÁP ÁN ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 10 HĨA NGUYỄN TRÃI Mơn: Hóa học - Lần thứ – Năm học 2020- 2021 Tổ Hóa học Ngày thi: Ngày tháng 10 năm 2020 Câu Điểm Nội dung e có số lượng tử n = ; l = ; m1 = 1.1 1.2 2.1 khác số lượng tử ms =  0,5 0,25 a) Cấu hình 1s22s22p2 6C b) Cấu hình [18Ar] 3d84s2 28Ni 0,25 a Bước sóng dài nhất: λmax = hc/(E6 – E5) = 7465nm Bước sóng ngắn nhất: λmin = hc/(E6 – E1) = 93,84nm 0,5 b Ta có: -13,6 (1/25 – 1/4) = -13,6 × (1/nt2 – 1/ns2) Hay 1/25 – 1/4 = 1/(nt/2) – 1/(ns/2) 0,5 => nt/2 = ns/2 = => He+ chuyển từ n = 10 n = 2.2 Nguyên tố I1 I2 Na: 5,1 47 Mg: 7,6 15 0,25 - Với nguyên tố, I2> I1 I1 tách electron khỏi nguyên tử trung hòa I2 0,25 tách electron khỏi ion dương - I1(Na) < I1(Mg) điện tích hạt nhân tăng, lực hút hạt nhân với electron 0,25 phân lớp tăng - I2(Na) > I2(Mg) bứt electron thứ Na phân lớp bão hòa 2p6, cịn 0,25 Mg 3s a) Khèi l-ỵng riêng trung bình nguyên tử X là: d = Mặt khác, m = V.d = d ' 19,36 g/cm3  0,74 0,74 4 19,36 r d = 3,14(1,44 108)3 =32,7 1023 3 0,74 VËy khèi l-ỵng mol nguyªn tư X = 6,023 10 23 23  32,7 10  197 g/mol b) Theo gi¶ thiÕt: p + 118 = 197  p = 79  sè e = 76 Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y thuộc nhóm IA VIIA 0,25 0,25 0,5 Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA B có dạng YOH Ta có : Y 35,323   Y  9,284 (loại nghiệm thích hợp) 17 64,677 0,25 Trường hợp : Y thuộc nhóm VIIA B có dạng HYO4 Ta có : Y 35,323   Y  35,5 , Y nguyên tố clo (Cl) 65 64,677 B (HClO4) axit, nên A bazơ dạng XOH mA  0,25 16,8  50 gam  8,4 gam 100 XOH + HClO4  XClO4 + H2O  n A  n HClO4  0,15 L 1mol / L  0,15 mol  M X  17 gam / mol  8,4 gam 0,15 mol 0,5  MX = 39 gam/mol, X nguyên tố kali (K) Gọi t (0C) nhiệt độ thu sau trộn 10g nước đá 00C với 50g nước lỏng 400C hệ lập Q trình trộn chia làm giai đoạn: Gđ 1: 10g nước đá 00C  10g nước lỏng 00C trao đổi nhiệt Q1 Gđ 2: 10g nước lỏng 00C  10g nước lỏng t0C trao đổi nhiệt Q2 Gđ 3: 50g nước lỏng 400C  50g nước lỏng t0C trao đổi nhiệt Q2 Có 0,5 Q1 = m1 = 10  334,4 = 3344 (J) Q2 = m1.Cp.t = 10.4,18.(t – 0) = 41,8t (J) Q3 = m2.Cp.t = 50.4,18.(t - 40 ) = 209t - 8360 (J) Vì hệ lập nên Q1 + Q2 + Q3 =  t = 30 (0C) Có S1 = ∆H1 T1 = 3344 273 T = 12,25 J.K-1 303 S2 = m1.Cp lnT2 = 10.4,18 ln 273 = 4,36 J.K-1 T2 303 0,5 S3 = m2.Cp lnT = 50.4,18 ln 313 = - 6,79 J.K -1 Vậy S = S1 + S2 + S3 = 9,82 J.K-1 6a Nhiệt đẳng áp: H0298 = H0298(Cl2) + H0298 (CO) - H0298(COCl2) = 26,88 kcal Nhiệt đẳng tích: 0,5 U0298 = H0298 - n.RT = 26,84 – 1.1,987.298.10-3 = 26,29 kcal 6b Ta có: S0298 = S0298(Cl2) + S0298 (CO) - S0298(COCl2) = 31,45 cal.K-1  G0298 = H0298 – T.S0298 = 17,51 kcal >0  Phản ứng tự diễn biển (xảy ra) theo chiều nghịch) 0,5 6c Cp = Cp(Cl2) + Cp(CO) - Cp(COCl2) = 0,56 cal.K-1 0,5 H0T = H0298 + Cp (T - 298) = 27,27 kcal 7a Tại 630C: ⇌ N2O4 Ban đẩu: a mol Phản ứng a.α mol Cân a (1-α) mol  PNO2 = P2NO2 P N2 O = KP = 1,27 mol Thời điểm CB: PN2O4 = Kp = 2NO2 ; 2a.α mol 2a.α mol  nhỗn hợp CB = a(1 + α) mol a(1− α) (1− α) P = (1+ α) Phệ ; a(1+ α) hệ 2aα a(1+ α) 4α2 1− α2 0,5 2α Phệ = (1+ α) Phệ × Phệ 4α2  Tại Phệ = atm  1− α2 × = 1,27  α = 0,491 (vì α >0) 4α2 0,25  Tại Phệ = atm  1− α2 × 10 = 1,27  α = 0,1754 (vì α >0) Từ phần a) áp suất tăng (từ 1atm đến 10atm) thấy α giảm hay cân 7b chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều làm giảm số mol khí làm cho áp suất chung hệ giảm) 0,25 Vậy thay đổi áp suất hệ phản ứng thời điểm cân cân chuyển dịch theo chiều làm giảm thay đổi 7c Theo phương trình Van’t Hoff: ln Κ P,T2 Κ P,T1  ΔΗ  1     R  Τ Τ1  Tại T1 = 63 + 273 = 336K có KP, T1 = 1,27 atm 0,5 Tại T2 = 50 + 273 = 323K có KP, T2 = 0,9 atm  H0 = 23902 J = 23,902 kJ Áp dụng phương trình: ln k  Ea (  ) k1 R T2 T1 Với T1 = 418K, T2 = 737K k1 = 1,12.10-5, k2 = 18,54.10-5 ta có: ln 0,5 Ea 18,54.10 5 1  (  )  Ea  22,522kJ / mol 5 1,12.10 8,314 737 418 Cũng áp dụng phương trình: ln k  Ea (  ) k1 R T2 T1 Với T1= 418K, T2= 633,2K k1 = 1,12.10-5, Ea  22,522kJ / mol ta có: ln k2 22522 1   (  ) 5 1,12.10 8,314 633,2 418 k 633,2K  10,114.105 M2s1 0,5 ... 1,12 .1 0- 5 M-2.s-1 737K 18,54 .1 0- 5 M-2.s-1 Xác định lượng hoạt hóa số tốc độ phản ứng 633,2K ……………………Hết…………………… TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐÁP ÁN ĐỀ THI NĂNG KHIẾU LỚP 10 HĨA NGUYỄN TRÃI Mơn: Hóa học -. .. KHIẾU LỚP 10 HĨA NGUYỄN TRÃI Mơn: Hóa học - Lần thứ – Năm học 202 0- 2021 Tổ Hóa học Ngày thi: Ngày tháng 10 năm 2020 Câu Điểm Nội dung e có số lượng tử n = ; l = ; m1 = 1.1 1.2 2.1 khác số lượng... Cl2(k) + CO(k) Chất COCl2(k) Cl2(k) CO(k) H0298 t.t (Kcal.mol -1 ) - 53,3 -2 6,42 S0298 (cal.mol-1.K -1 ) 69,13 53,28 47,3 Cp (cal.mol-1.K -1 ) 14,51 8,11 6,96 a Tính hiệu ứng nhiệt đẳng áp đẳng tích phản