Đề thi chính thức môn Hóa học - Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT năm 2014 - Ngày thi thứ nhất

trang 1/3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2014 Môn: HOÁ HỌC

Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ nhất: 03/01/2014 (Đề thi có 03 trang, gồm 05 câu)

Cho: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; Mn = 55; Cu = 63,54; 1 eV = 1,602.10-19J; NA = 6,022.1023 mol-1; T(K) = t(oC) + 273; R = 8,314 J.mol-1.K-1 = 0,082 atm.L.mol-1.K-1; ZCo = 27; ZRu = 44; F = 96500 C.mol-1; 1pm = 10-12 m.

Câu I (3,0 điểm)

Nhiệt phân hoàn toàn x gam KClO3 (có MnO2 xúc tác), khí thoát ra được thu qua chậu đựng dung dịch H2SO4 loãng (D = 1,15 g/mL) vào ống nghiệm úp ngược (như hình vẽ).

Các dữ kiện thí nghiệm: Nhiệt độ 17oC; áp suất khí quyển 752 mm Hg; thể tích khí thu được trong ống nghiệm V = 238 cm3; khoảng cách giữa 2 mặt thoáng h = 27 cm; khối lượng riêng của Hg là 13,6 g/cm3; áp suất hơi nước trong ống nghiệm là 13,068 mm Hg. 1. Tính x. 2. Nung nóng một thời gian hỗn hợp A gồm 10x gam KClO3 (giá trị x thu được ở trên) và y gam KMnO4, thu được chất rắn B và 3,584 lít khí O2 (đktc). Cho B tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, nóng, dư, thu được 6,272 lít khí Cl2 (đktc). Viết tất cả các phương trình phản ứng có thể xảy ra và tính y.

Câu II (4,0 điểm)

1. Cho các ion sau đây: He+, Li2+, Be3+. a) Áp dụng biểu thức tính năng lượng: En = -13,6(Z2/n2) (có đơn vị là eV); n là số lượng tử chính, Z là số điện tích hạt nhân, hãy tính năng lượng E2 theo đơn vị kJ/mol cho mỗi ion trên (trong đáp số có 4 chữ số thập phân). b) Có thể dùng trị số nào trong các trị số năng lượng tính được ở trên để tính năng lượng ion hóa của hệ tương ứng? Tại sao? c) Ở trạng thái cơ bản, trong số các ion trên, ion nào bền nhất, ion nào kém bền nhất? Tại sao? 2. Thực nghiệm cho biết đồng tinh thể có khối lượng riêng D = 8,93 g/cm3; bán kính nguyên tử đồng là 128 pm. Đồng kết tinh theo mạng tinh thể lập phương đơn giản hay lập phương tâm diện? Tại sao? 3. Đồng vị dùng trong y học thường được điều chế bằng cách bắn phá bia chứa bằng nơtron

trong lò phản ứng hạt nhân. Trong phương pháp này, trước tiên nhận 1 nơtron chuyển hóa thành

, rồi đồng vị này phân rã - tạo thành .

a) Viết phương trình các phản ứng hạt nhân xảy ra khi điều chế .

b) Trong thời gian 3 giờ, 1 mL dung dịch ban đầu phát ra 1,08.1014 hạt -.

- Tính nồng độ ban đầu của trong dung dịch theo đơn vị mol/L.

- Sau bao nhiêu ngày, hoạt độ phóng xạ riêng của dung dịch chỉ còn 103 Bq/mL?

Biết chu kì bán rã của là 8,02 ngày.

131

53I 130

52Te

130

52Te

131

52Te 131

53I

131

53I

131

53I

131

53I

131

53I

131

53I

DeThi.edu.vn

trang 2/3

Câu III (4,5 điểm)

1. Cho phản ứng:

2A + B → C + D Thực nghiệm cho biết phương trình động học tốc độ của phản ứng có dạng như sau:

Giản đồ năng lượng của phản ứng có dạng như hình vẽ. Thực nghiệm cho biết phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn, một trong 2 giai đoạn đó là thuận nghịch. a) Đề xuất cơ chế của phản ứng sao cho phù hợp với phương trình động học và giản đồ năng lượng đã cho. b) Trên cơ sở cơ chế phản ứng, hãy tìm hệ thức liên hệ giữa hằng số tốc độ chung của phản ứng với các hằng số tốc độ của các giai đoạn. c) Tìm hệ thức liên hệ giữa năng lượng hoạt hóa chung (Ea) của phản ứng với các giá trị Ea1, Ea–1 và Ea2. Biết rằng, năng lượng hoạt hóa E phụ thuộc vào hằng số tốc độ phản ứng k theo phương trình:

2. Đối với phản ứng đề hiđro hóa etan:

C2H6 (k) C2H4 (k) + H2 (k) (1) có các số liệu sau: = 22,39 kJ.mol-1 và các giá trị entropy được ghi ở bảng dưới đây:

Chất H2 C2H6 C2H4 [J.mol-1.K-1] 163,0 319,7 291,7

a) Tính Kp của phản ứng (1) tại 900K. b) Tính của phản ứng C2H4 (k) + H2 (k) C2H6 (k)

c) Tính Kp tại 600K của phản ứng (1), giả thiết trong khoảng nhiệt độ từ 600K đến 900K thì và không thay đổi. 3. Ở 1396K và áp suất 1,0133.105 N.m-2, độ phân li của hơi nước thành hiđro và oxi là 0,567.10-4; độ phân li của cacbon đioxit thành cacbon oxit và oxi là 1,551.10-4. Hãy xác định thành phần hỗn hợp khí (ở trạng thái cân bằng) được tạo thành theo phản ứng:

CO + H2O H2 + CO2 từ …