Đề thi học sinh giỏi thành phố môn Hóa học lớp 10

1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ

MÔN: HÓA HỌC LỚP 10 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (4 điểm) 1. Hãy giải thích tại sao phân tử Cl2O có góc liên kết (111o) nhỏ hơn và độ dài liên kết Cl-O (1,71Å) lớn hơn so với phân tử ClO2 (118o và 1,49Å)? 2. So sánh và giải thích độ mạnh:

(a) tính axit, tính oxi hóa của các chất HClO, HClO2, HClO3 và HClO4. (b) tính axit, tính khử của các chất HF, HCl, HBr, HI 3. Giải thích sự biến đổi khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ:

Nhiệt độ (oC)......... 0 4 10 15 20 D (g/ml)................ 0,999866 1,000000 0,999727 0,999127 0,998230

ĐÁP ÁN ĐIỂM

1. Công thức electron và công thức cấu tạo của hai phân tử:

Cl O O Cl Cl O

Cl Cl O Cl O O

 Góc liên kết của Cl2O nhỏ hơn của ClO2 là vì nguyên tử trung tâm (O) của Cl2O có hai cặp electron tự do tạo lực đẩy ép góc liên kết nhiều hơn so với nguyên tử trung tâm (Cl) của ClO2 chỉ có 3 electron tự do.

 Liên kết Cl-O trong phân tử ClO2 có đặc tính của liên kết đôi do sự cộng hưởng với electron độc thân ở trên Cl hoặc O. Đặc tính liên kết đôi này làm liên kết Cl-O trong ClO2 ngắn hơn trong Cl2O (chỉ chứa liên kết đơn).

2. Độ mạnh tính axit:

(a) HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

Số nguyên tử oxi không hidroxyl tăng làm tăng độ phân cực của liên kết O-H

(b) HF < HCl < HBr < HI

Bán kính nguyên tử tăng làm độ bền liên kết giảm, khả năng bị phân cực hóa của liên kết H-X tăng.

Độ mạnh tính oxi hóa - khử

(a) Tính oxi hóa giảm: HClO > HClO2 > HClO3 > HClO4

Số nguyên tử oxi tăng làm tăng độ bền phân tử (độ bội liên kết tăng) nên độ mạnh tính oxi hóa giảm.

(b) Tính khử tăng: HF < HCl < HBr < HI

Bán kính nguyên tử tăng làm giảm độ bền phân tử, làm tăng tính khử

3. Ở nước đá (0oC), các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết H hình thành cấu trúc tinh

1,00 (0,50 2) 

2,00 (0,50 4) 

ThuVienDeThi.com

2

thể phân tử khá rỗng (xem hình dưới), khối lượng riêng nhỏ. Khi nhiệt độ tăng (4oC), liên kết H bị phá vỡ một phần khiến các phân tử xích lại gần nhau hơn nên khối lượng riêng tăng. Khi tiếp tục tăng nhiệt độ, khoảng cách giữa các phân tử tăng làm thể tích tăng lên nên khối lượng riêng giảm.

H

O

H

H H

O O

H

O

HH

H

1,00 (0,50 2) 

Câu II (4 điểm) 1. Xác định nhiệt hình thành AlCl3 khi biết:

Al2O3 (r) + 3COCl2 (k)  3CO2 (k) + 2AlCl3 (r) H1 = -232,24 kJ CO (k) + Cl2 (k)  COCl2 (k) H2 = -112,40 kJ 2Al (r) + 1,5O2 (k)  Al2O3 (k) H3 = -1668,20 kJ Nhiệt hình thành của CO: H4 = -110,40 kJ/mol Nhiệt hình thành của CO2: H5 = -393,13 kJ/mol. 2. Tại 25oC phản ứng bậc một sau có hằng số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1:

2N2O5(k)  4NO2(k) + O2(k) Phản ứng trên xảy ra trong bình kín có thể tích 20,0 L không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình. Tại thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm. Giả thiết các khí đều là khí lí tưởng. (a) Tính tốc độ (i) tiêu thụ N2O5; (ii) hình thành NO2; O2. (b) Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 giây. 3. Phản ứng dưới đây đạt đến cân bằng ở 109K với hằng số cân bằng Kp = 10:

C (r) + CO2 (k)  2CO (k) (a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm. (b) Để có hàm lượng CO bằng 50% về thể tích thì áp suất chung là bao nhiêu?

ĐÁP ÁN ĐIỂM

1. Nhiệt hình thành AlCl3 là nhiệt của quá trình: Al + 1,5Cl2  AlCl3 Để có quá trình này ta sắp xếp các phương trình như sau:

Al2O3 (r) + 3COCl2(k)  3CO2 (k) + 2AlCl3 (k) H1 3CO (k) + 3Cl2 (k)  3COCl2 (k) 3H2 2Al (r) + 1,5O2 (k)  Al2O3 (r) H3 3C (k) + 1,5O2 (k)  3CO (k) 3H4 3CO2 (k)  3C (r) + 3O2 (k) 3(-H5) Sau khi tổ hợp có kết quả là:

2Al (r) + 3Cl2 (k)  2AlCl3 (r) Hx Hx = H1 + 3H2 + H3+ 3H4+ 3(-H5 ) = (-232,24) + 3(-112,40) + (-1668,20) + 3(-110,40) + 3(393,13) = - 1389,45 kJ Vậy, nhiệt hình thành 1 mol AlCl3 = -1389,45 / 2 = - 694,725 kJ/mol

1,50 (1,00+0,50)

1,00

ThuVienDeThi.com