Đề thi đại cương chuyên hóa lần 1

BÀI KIỂM TRA SỐ Cho: Ci = 3,7.1010 Bq; Bq = phân rã/s; eV = 1,602.10 –19 J; atm = 101325 Pa = 760 mmHg; NA = 6,022.1023 mol–1 Câu 1: Nguyên tố R thuộc nhóm A tạo hợp chất với hiđro có dạng RH Electron cuối nguyên tử R có tổng số lượng tử số lượng tử từ Xác định nguyên tố R Câu 2: Cho phân tử ion sau: NO, C2 CN– Dựa vào thuyết MO: a) Viết cấu hình electron phân tử ion b) Vẽ giản đồ lượng ion CN– c) Xác định từ tính hai phân tử NO C2 d) So sánh lượng liên kết hai phân tử NO C Câu 3: Hóa học hợp chất bohiđrua phát triển Alfred Stock (1876 – 1946) Hơn 20 loại phân tử bohiđrua trung hịa với cơng thức chung B xHy tìm thấy; đó, cơng thức đơn giản B 2H6 (điboran) a) Vẽ cấu trúc hình học giải thích hình thành liên kết hóa học điboran b) Hai chất X Y thuộc dãy bohiđrua với tính chất cho sau: Hợp chất Trạng thái (ở 25oC, 1atm) Phần trăm khối lượng nguyên tố bo Khối lượng mol (g/mol) X Lỏng 83,09% 65,05 Y Rắn 88,53% 122,10 Xác định cơng thức hóa học X Y Cho B = 10,81; H = 1,00 c) Một hợp chất bo với cacbon, clo oxi có cơng thức hóa học B 4CCl6O Trong phân tử có chứa hai dạng nguyên tử bo khác nhau, ngun tử có dạng hình học tứ diện nguyên tử có dạng tam giác phẳng Biết tỉ lệ dạng tứ diện dạng tam giác phẳng tương ứng : Ngoài ra, phân tử cịn có liên kết ba CO Vẽ cấu trúc hình học B4CCl6O d) Tính lượng liên kết B–B dựa vào kiện sau: Hof BCl3 (k)  403 kJ / mol; Hof B2Cl4 (k)  489 kJ / mol; EBCl  443 kJ / mol; ECl Cl  242 kJ / mol Câu 4: Cho cân hóa học sau: CuBr2 (r) CuBr (r) + Br2 (k) Khi đạt cân bằng, áp suất Br2 450K 5,1 mmHg 550K 510 mmHg a) Tính Ho So phản ứng Giả sử hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ b) Cho 0,2 mol CuBr2 vào bình kín dung tích 2,24 lít 550K - Tính số mol chất bình đạt cân - Để CuBr2 phân hủy hết dung tích bình phải bao nhiêu?  Câu 5: Khi nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt vấn đề ô nhiễm mơi trường ngày nghiêm trọng người tìm nguồn lượng Một số lượng Mặt Trời Hiện nay, Ninh Thuận tỉnh đầu tư mạnh mảng điện Mặt Trời Toàn lượng Mặt Trời phát từ phản ứng nhiệt hạch hiđro diễn sau: 11 H   24 He + 10 e Biết Mặt Trời có đường kính 1,392.10 km, khối lượng riêng trung bình 1,408 g/cm3 , công suất phát lượng 3,846.10 26 J/s chứa 73,46% hiđro khối lượng a) Tính khối lượng Mặt Trời (theo gam) b) Tính lượng tỏa (theo J) tạo thành hạt nhân 24 He theo phản ứng nhiệt hạch Biết khối lượng 11H , 24 He 10 e 1,00783u; 4,002604u; 0,0005486u c) Tính độ hụt khối lượng Mặt Trời (theo gam) giây phản ứng nhiệt hạch hiđro d) Tính khối lượng hiđro (theo gam) tham gia phản ứng nhiệt hạch giây e) Tính tuổi thọ trung bình Mặt Trời (theo năm) f) Biết khoảng cách tâm Mặt Trời đến tâm Trái Đất 1,496.10 km Tính lượng Mặt Trời chiếu vng góc m2 bề mặt Trái Đất Câu 6: Cho kim loại M tác dụng với khí H 2, thu hợp chất hiđrua MH n Hòa tan hết gam MH n nước dư 25oC áp suất 99,5 kPa, thu 3,134 lít khí H2 a) Xác định kim loại M b) Hợp chất MH n kết tinh theo mạng lập phương tâm diện Biết bán kính cation anion 0,68 Å 1,36 Å Tính khối lượng riêng MH n Cho: H = 1,00; Li = 6,94; Na = 22,99; Al = 26,98; K = 39,10; Ca = 40,08 Câu 7: Hòa tan 0,835 gam hỗn hợp X gồm NaHSO3 Na2SO3 dung dịch H2 SO4 loãng (dư, đun nóng), thu khí Y Hấp thụ tồn Y vào 200 ml dung dịch Br2 , thu 200 ml dung dịch Z Thêm dung dịch KI dư vào 50 ml dung dịch Z, lượng I 3 sinh tác dụng vừa đủ với 12,5 ml dung dịch Na2 S2O3 0,025M Mặt khác, sục khí N để đuổi hết Br2 dư 25 ml dung dịch Z, thu dung dịch T Để trung hòa T cần vừa đủ 37,5 ml dung dịch NaOH 0,1M a) Tính nồng độ mol dung dịch Br2 ban đầu b) Tính phần trăm khối lượng muối hỗn hợp X Câu 8: Thả gam nước đá oC vào 10 gam nước lỏng 50 oC Cho nhiệt dung riêng đẳng áp nước đá 37,66 J.mol–1.K–1 nước lỏng 75,31 J.mol–1.K–1; nhiệt nóng chảy nước đá 6,009 kJ.mol–1 Giả hệ xét hệ cô lập (không trao đổi lượng với mơi trường) a) Tính nhiệt độ (theo thang Kelvin) hệ đạt cân (làm trịn kết số ngun) b) Tính biến thiên entropi trình Câu 9: Cho phản ứng metan brom pha khí: CH4  Br2   CH3Br  HBr (*) Cơ chế phản ứng cho sau:  k1 Br2 + M 2Br + M k2 Br + CH4 k3 k4 CH3 + HBr k Br2 + CH3   CH3Br + Br Trong đó, M phân tử khí trơ có khả trao đổi lượng với Br va chạm không bị biến đổi chất Hãy chứng minh phương trình động học phản ứng (*) có dạng là: 1  k  [CH ][Br2 ]2 v  k3    k  k [HBr]  k [Br2 ] Câu 10: Đồng vị 32 P phân rã – với chu kì bán hủy 14,2 ngày ứng dụng nhiều y học, nơng nghiệp, sinh học hóa phân tích Người ta lấy 10 L dung dịch chứa DNA tiến hành đánh dấu đồng vị 32 P theo sơ đồ sau: Ban đầu, hoạt độ phóng xạ riêng [ 32P]ATP 10 Ci/mmol Sau 37 ngày (tính từ ngày bắt đầu đánh dấu DNA), dung dịch [32 P]DNA phát 40000 hạt /giây Tính nồng độ (theo M) dung dịch DNA -HẾT -  BÀI KIỂM TRA SỐ Cho: Ci = 3,7.1010 Bq; Bq = phân rã/s; eV = 1,602.10 –19 J; atm = 101325 Pa = 760 mmHg; NA = 6,022.1023 mol–1 Câu 1: Nguyên tố R thuộc nhóm A tạo hợp chất với hiđro có dạng RH Electron cuối ngun tử R có tổng số lượng tử số lượng tử từ Xác định nguyên tố R Hướng dẫn giải R tạo hợp chất với hiđro có dạng RH nên R thuộc nhóm IIIA VA Trường hợp 1: R thuộc nhóm IIIA  Cấu hình electron lớp ngồi có dạng ns2 np1  ml = –1  n = – (–1) =  Cấu hình electron R [Ar]3d 104s24p1  R gali (Ga) Trường hợp 2: R thuộc nhóm VA  Cấu hình electron lớp ngồi có dạng ns 2np3  ml =  n = – =  Cấu hình electron R [He]2s22p3  R nitơ (N) Câu 2: Cho phân tử ion sau: NO, C2 CN– Dựa vào thuyết MO: a) Viết cấu hình electron phân tử ion b) Vẽ giản đồ lượng ion CN– c) Xác định từ tính hai phân tử NO C2 d) So sánh lượng liên kết hai phân tử NO C2 Hướng dẫn giải a) Cấu hình electron phân tử: NO: s2*s (2x  2y )2z (*x1  y ) ; C2: s2*s (2x  2y ) ; CN– : s2*s (2x  2y )2z b) Giản đồ lượng CN– : c) NO thuận từ; C2 nghịch từ  d) Bậc liên kết NO C2 2,5 nên lượng liên kết NO cao C2 Câu 3: Hóa học hợp chất bohiđrua phát triển Alfred Stock (1876 – 1946) Hơn 20 loại phân tử bohiđrua trung hịa với cơng thức chung B xHy tìm thấy; đó, cơng thức đơn giản B 2H6 (điboran) a) Vẽ cấu trúc hình học giải thích hình thành liên kết hóa học điboran b) Hai chất X Y thuộc dãy bohiđrua với tính chất cho sau: Hợp chất Trạng thái (ở 25oC, 1atm) Phần trăm khối lượng nguyên tố bo Khối lượng mol (g/mol) X Lỏng 83,09% 65,05 Y Rắn 88,53% 122,10 Xác định cơng thức hóa học X Y Cho B = 10,81; H = 1,00 c) Một hợp chất bo với cacbon, clo oxi có cơng thức hóa học B 4CCl6O Trong phân tử có chứa hai dạng nguyên tử bo khác nhau, ngun tử có dạng hình học tứ diện nguyên tử có dạng tam giác phẳng Biết tỉ lệ dạng tứ diện dạng tam giác phẳng tương ứng : Ngoài ra, phân tử cịn có liên kết ba CO Vẽ cấu trúc hình học B4CCl6O d) Tính lượng liên kết B–B dựa vào kiện sau: Hof BCl3 (k)  403 kJ / mol; Hof B2Cl4 (k)  489 kJ / mol; EBCl  443 kJ / mol; ECl Cl  242 kJ / mol Hướng dẫn giải a) B2 H6 gồm hai tứ diện lệch BH4 nối với qua cạnh chung H–H Mỗi nguyên tử B lai hóa tạo ba AO-sp3 dùng hai số xen phủ trục với hai AO-1s hai nguyên tử Ha Hb Các liên kết B–Hc–B B–Hd–B gọi liên kết ba tâm – electron hình thành xen phủ hai AO-sp3 cịn lại (một AO có electron độc thân AO khơng có electron) với AO-1s ngun tử Hc (hoặc Hd ) b) Cơng thức hóa học X Y B5H11 B10H14 c) Cấu trúc hình học B4 CCl6O: d) 2x Cl 2 2B  2Cl2   B2Cl H1o  403 kJ / mol 2BCl3   B2Cl  Cl2 Ho  317 kJ / mol BCl3  B  Ho2  489 kJ / mol  Ho  6EBCl  (EBB  4EBCl  EClCl )  EBB  6.443  (4.443  242  317)  327 kJ / mol Câu 4: Cho cân hóa học sau:  CuBr2 (r) CuBr (r) + Br (k) 2 Khi đạt cân bằng, áp suất Br2 450K 5,1 mmHg 550K 510 mmHg a) Tính Ho So phản ứng Giả sử hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ b) Cho 0,2 mol CuBr2 vào bình kín dung tích 2,24 lít 550K - Tính số mol chất bình đạt cân - Để CuBr2 phân hủy hết dung tích bình phải bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Ở 450K: K p1  p1Br/ 22 1/  5,1     760  1/  510  Ở 550K: K p2  p1Br/     760  ln  0, 082 atm1/  0, 819 atm1/ 0, 819 Ho  1     Ho  47355, 529 J.mol 1   0, 082 8, 314  450 550  Go  8, 314.450.ln 0, 082  9357,126 J.mol 1  So  47355, 529  9357,126  84, 441 J.mol 1.K 1 450 b) CuBr2 (r) Ban đầu: 0,2 Cân bằng: 0,2 – x CuBr (r) + x Br2 (k) Kp2 = 0,819 0,5x 510 2, 24  0, 5x  760  0, 033  x  0, 066 0, 082.550  nCuBr2  0,  0, 066  0,134 mol; nCuBr  0, 066 mol; n Br2  0, 033 mol Khi CuBr2 phân hủy hết n Br2  0, 5.0,  0,1 mol  V  0,1.0, 082.550  6, 721 lít 510 760 Câu 5: Khi nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt vấn đề ô nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng người tìm nguồn lượng Một số lượng Mặt Trời Hiện nay, Ninh Thuận tỉnh đầu tư mạnh mảng điện Mặt Trời Toàn lượng Mặt Trời phát từ phản ứng nhiệt hạch hiđro diễn sau:  24 He + 10 e 11 H  Biết Mặt Trời có đường kính 1,392.10 km, khối lượng riêng trung bình 1,408 g/cm3 , công suất phát lượng 3,846.10 26 J/s chứa 73,46% hiđro khối lượng a) Tính khối lượng Mặt Trời (theo gam)  b) Tính lượng tỏa (theo J) tạo thành hạt nhân 24 He theo phản ứng nhiệt hạch Biết khối lượng 11H , 24 He 10 e 1,00783u; 4,002604u; 0,0005486u c) Tính độ hụt khối lượng Mặt Trời (theo gam) giây phản ứng nhiệt hạch hiđro d) Tính khối lượng hiđro (theo gam) tham gia phản ứng nhiệt hạch giây e) Tính tuổi thọ trung bình Mặt Trời (theo năm) f) Biết khoảng cách tâm Mặt Trời đến tâm Trái Đất 1,496.10 km Tính lượng Mặt Trời chiếu vng góc m2 bề mặt Trái Đất Hướng dẫn giải a) VMT  1, 392 11   3,14  10   1, 412.1033 cm  m MT  1, 412.1033.1, 408  1, 987.1033 gam   b) m  4.1, 00783  (4, 002604  2.0, 0005486)  0, 0276 u  E  0, 0276.1, 6605.1027.(3.108)2  4,125.1012 J 3, 846.1026 0, 0276.1, 6605.1027.103  4, 273.1012 gam 4,125.1012 c) m  d) N H  3, 846.1026  3, 729.1038 hạt nhân 12 4,125.10  m H  3, 729.1038.1, 00783.1, 6605.1027.103  6, 24.1014 gam e) m H (MT)  1, 987.1033 t f) E  73, 46  1, 46.1033 gam 100 1, 46.1033  2, 34.1018 s  7, 42.1010 năm 14 6, 24.10 3, 846.1026  1368, 222 J.s1.m 2 11 4.3,14.(1, 496.10 ) Câu 6: Cho kim loại M tác dụng với khí H 2, thu hợp chất hiđrua MH n Hòa tan hết gam MH n nước dư 25 oC áp suất 99,5 kPa, thu 3,134 lít khí H2 a) Xác định kim loại M b) Hợp chất MH n kết tinh theo mạng lập phương tâm diện Biết bán kính cation anion 0,68 Å 1,36 Å Tính khối lượng riêng MH n Cho: H = 1,00; Li = 6,94; Na = 22,99; Al = 26,98; K = 39,10; Ca = 40,08 Hướng dẫn giải  M(OH) n + nH2 a) Phương trình phản ứng: MH n + nH2O  99, 5.103 1, 01325.105  0,126 mol  M  7, 937n  M M  6, 937n MH n  0,126 0, 082.298 n 3,134 n H2   Nếu n = M M = 6,937  M Li Nếu n = M M = 13,874  Loại Nếu n = M M = 20,811  Loại Vậy kim loại M Li b) Trong ƠMCS có phân tử LiH a  2(rLi  rH )  2(0, 68  1, 36)  4, 08 Å  D  4.(6, 94  1, 00)  0, 78 g / cm 23 8 6, 022.10 (4, 08.10 ) Câu 7: Hòa tan 0,835 gam hỗn hợp X gồm NaHSO3 Na2SO3 dung dịch H2 SO4 loãng (dư, đun nóng), thu khí Y Hấp thụ tồn Y vào 200 ml dung dịch Br2 , thu 200 ml dung dịch Z Thêm dung dịch KI dư vào 50 ml dung dịch Z, lượng I 3 sinh tác dụng vừa đủ với 12,5 ml dung dịch Na2 S2O3 0,025M Mặt khác, sục khí N2 để đuổi hết Br2 dư 25 ml dung dịch Z, thu dung dịch T Để trung hòa T cần vừa đủ 37,5 ml dung dịch NaOH 0,1M a) Tính nồng độ mol dung dịch Br2 ban đầu b) Tính phần trăm khối lượng muối hỗn hợp X Hướng dẫn giải Các phương trình phản ứng xảy ra:  SO2 + H2O HSO3 + H+  x x  SO2 + H2O SO32 + 2H+  y y  4H+ + SO24 + 2Br– SO2 + Br2 + 2H2O  x+y x+y 4(x + y)  I 3 + 2Br– Br2 + 3I–   S4O62 + 3I– I 3 + S2O32   H 2O H+ + OH–  1 n Br2 dö (200 ml Z)  n I  nS O2  .3,125.104  6, 25.104 mol 2 n H (200 ml Z)  nOH  8.3, 75.103  0, 03 mol 104x  126y  0, 835  x  5.103   3  4(x  y)  0, 03 y  2, 5.10 a) n Br2 ban đầu  5.103  2, 5.103  6, 25.104  8,125.103 mol  CM Br2  8,125.103  0, 0406M 0, b) %NaHSO3  62, 28% %Na2SO3  37, 72%  Câu 8: Thả gam nước đá oC vào 10 gam nước lỏng 50 oC Cho nhiệt dung riêng đẳng áp nước đá 37,66 J.mol–1.K–1 nước lỏng 75,31 J.mol–1.K–1; nhiệt nóng chảy nước đá 6,009 kJ.mol–1 Giả hệ xét hệ cô lập (không trao đổi lượng với môi trường) a) Tính nhiệt độ (theo thang Kelvin) hệ đạt cân (làm tròn kết số nguyên) b) Tính biến thiên entropi q trình Hướng dẫn giải H H H Tcb 273K 273K 323K 2 Quá trình hệ diễn sau: H2O(r)   H2O(l)   H2O(l)   H2O(l) S S S 2 a) Vì hệ lập nên Qthu = Qtỏa  H1  H2  H3  1 10 6009  75, 31(Tcb  273)  75, 31(323  Tcb )  Tcb  311K 18 18 18 b) S  S1  S2  S3  6009 311 10 311  37, 66.ln  75, 31.ln  0, 0885 J.K 1 18 273 18 273 18 323 Câu 9: Cho phản ứng metan brom pha khí: CH4  Br2   CH3Br  HBr (*) Cơ chế phản ứng cho sau: k1 Br2 + M 2Br + M k2 k3 Br + CH4 k4 CH3 + HBr k  CH3Br + Br Br2 + CH3  Trong đó, M phân tử khí trơ có khả trao đổi lượng với Br2 va chạm không bị biến đổi chất Hãy chứng minh phương trình động học phản ứng (*) có dạng là: 2 ]2 k [CH ][Br2 v  k3    k  k [HBr]  k [Br2 ] Hướng dẫn giải Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định cho tiểu phân Br CH 3: d[Br]  2k1[Br2 ][M]  2k 2[Br]2[M]  k 3[Br][CH ]  k 4[CH3][HBr]  k 5[Br2 ][CH3]  (1) dt d[CH3]  k 3[Br][CH4 ]  k 4[CH3][HBr]  k 5[Br2 ][CH3]  (2) dt 1  k1  2 (3)  [Br]  [Br ] Lấy (1) + (2) k   2 1  k1  k   [CH ][Br2 ]2 k Thay (3) vào (2)  [CH3]    (4) k 4[HBr]  k 5[Br2 ]  Phương trình động học phản ứng (*) có dạng là: v  d[CH3Br]  k 5[Br2 ][CH3] (5) dt Thay (4) vào (5): 1  k  [CH ][Br2 ]2  k  [CH ][Br2 ] d[CH3Br] v  k 5[Br2 ][CH3]  k 3k    k3   dt  k  k 4[HBr]  k 5[Br2 ]  k  k [HBr]  k [Br2 ] Câu 10: Đồng vị 32 P phân rã – với chu kì bán hủy 14,2 ngày ứng dụng nhiều y học, nông nghiệp, sinh học hóa phân tích Người ta lấy 10 L dung dịch chứa DNA tiến hành đánh dấu đồng vị 32 P theo sơ đồ sau: Ban đầu, hoạt độ phóng xạ riêng [32P]ATP 10 Ci/mmol Sau 37 ngày (tính từ ngày bắt đầu đánh dấu DNA), dung dịch [32 P]DNA phát 40000 hạt /giây Tính nồng độ (theo M) dung dịch DNA Hướng dẫn giải k ln  0, 0488 ngày–1 14, Ao  Aekt  40000e0,0488.37  243344, 821 Bq Cứ 10–3 mol [32 P]ATP có hoạt độ phóng xạ 3,7.10 11 Bq  n[32P]ATP  n[32P]ADN  103  CADN  243344, 821  6, 577.1011 mol 11 3, 7.10 6, 577.1011  6, 577.105 M  65, 77 M 6 10 -HẾT -  ... H2  H3  1 10 6009  75, 31( Tcb  273)  75, 31( 323  Tcb )  Tcb  311 K 18 18 18 b) S  S1  S2  S3  6009 311 10 311  37, 66.ln  75, 31. ln  0, 0885 J.K ? ?1 18 273 18 273 18 323 Câu... 3, 846 .10 26  3, 729 .10 38 hạt nhân ? ?12 4 ,12 5 .10  m H  3, 729 .10 38 .1, 00783 .1, 6605 .10 27 .10 3  6, 24 .10 14 gam e) m H (MT)  1, 987 .10 33 t f) E  73, 46  1, 46 .10 33 gam 10 0 1, 46 .10 33 ... 8 21 Bq Cứ 10 –3 mol [32 P]ATP có hoạt độ phóng xạ 3,7 .10 11 Bq  n[32P]ATP  n[32P]ADN  10 3  CADN  243344, 8 21  6, 577 .10 ? ?11 mol 11 3, 7 .10 6, 577 .10 ? ?11  6, 577 .10 5 M  65, 77 M 6 10