Đề thi đế xuất kì thi chọn học sinh giỏi duyên hải Bắc bộ môn Hóa học, năm học 2013 - 2014

TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI

TỔ HÓA HỌC

HDC ĐỀ THI ĐẾ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG

DUYÊN HẢI BẮC BỘ MÔN: HÓA HỌC. NĂM HỌC 2013 - 2014 Thời gian: 180 phút( không kể thời gian giao đề) ( Đề thi gồm có 10 câu in trong 03 trang)

Câu 1(2 điểm): Cấu tạo nguyên tử và hạt nhân 1. Nguyên tử nguyên tố X có điện tich hạt nhân bằng +38,448.10-19 C. a. Viết cấu hình electron của X và của X3+. Xác định bộ bốn số lượng tử (n, l, ml và ms) ứng với electron ngoài cùng của X. b. Xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn từ đó xác định công thức oxit cao nhất của X. Viết phương trình phản ứng của oxit đó với nước, với dung dịch NaOH. Biết oxit đó là một oxit axit. 2. Một mẫu đá chứa 99,275 mg U-238; 68,301 mg Pb-206 và một lượng cực nhỏ Ra-226. Giả thiết rằng ban đầu trong mẫu đá không có chì và radi tồn tại sẵn. a. Tính tuổi mẫu đá. b. Tìm khối lượng radi (mg) có trong mẫu đá. Câu 2(2 điểm): Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử. 1/ Trong số các hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta chỉ có thể điều chế được 3 chất cacbonyl halozenua là : cacbonyl florua COF2 , cacbonyl clorua COCl2 , cacbonyl bromua COBr2 a. Vì sao không điều chế được COI2 ? b. So sánh góc liên kết của các phân tử cacbonyl halozenua trên ? 2/ Xác định cấu trúc phân tử của các phân tử và ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hóa các AO hóa trị của nguyên tử trung tâm: SOF4, TeCl4, BrF3, I3-, ICl4-? Câu 5 (2,0 điểm)

Cho các phản ứng sau với các dữ kiện nhiệt động của các chất ở 250C:

CO2 + H2 CO + H2O   CO2 H2 CO H2O H0298 (KJ/mol)

S0298 (J/mol)

-393,5

213,6

0 131,0

-110,5

197,9

-241,8

188,7

a. Hãy tính H0298 , S0298 và G0298 của phản ứng và nhận xét phản ứng có tự xảy ra theo chiều thuận ở 250C hay không? b. Giả sử H0 của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ. Hãy tính G01273 của phản ứng thuận ở 10000C và nhận xét. c. Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ra ( giả sử bỏ qua sự biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ). Câu 4(2 điểm): Động lực học. Ở nhiệt độ cao, NO phản ứng với H2 tạo thành N2O theo phản ứng: 2 NO (k) + H2 (k) → N2O (k) + H2O (k) Để nghiên cứu động học của phản ứng trên ở 820oC, người ta đo tốc độ ban đầu của phản ứng ở những áp suất ban đầu khác nhau của NO và H2, kết quả thu được ở bảng sau:

Áp suất ban đầu, torr Thí nghiệm PNO PH2 Tốc độ tạo thành N2O ban đầu, torr.giây-1

1 120 60 8,66.10-2 2 60 60 2,17.10-2 3 60 180 6,62.10-2 a. Xác định biểu thức của định luật tốc độ thực nghiệm và tính hằng số tốc độ phản ứng (đơn vị thích hợp theo torr và giây). b. Tính tốc độ đầu của sự tiêu thụ NO (torr.giây-1) khi hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần của NO bằng 2.102 torr và của H2 bằng 102 torr. c. Tính thời gian cần thiết để áp suất riêng phần của H2 giảm đi một nửa nếu hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần của NO bằng 8.102 torr và của H2 bằng 1 torr. d. Người ta đề nghị cơ chế 2 bước sau đây cho phản ứng trên: Bước 1:

ThuVienDeThi.com

2 NO(k)

k1

k-1

N2O2 (k)

Bước 2:

N2O2 (k) + H2 (k) k2 N2O (k) + H2O (k) Sử dụng phương pháp gần đúng trạng thái dừng, tìm biểu thức của định luật tốc độ sự hình thành N2O. e. Khi nào thì định luật tốc độ tìm được từ cơ chế trên phù hợp với định luật tốc độ thực nghiệm? Câu 5(2 điểm): Cân bằng hóa học. Ngày nay, để sản xuất clo từ hiđro clorua, người ta sử dụng cân bằng: O2 (k) + 4 HCl (k)  2 Cl2 (k) + 2 H2O (k) a. Cho vào bình phản ứng 2,2 mol oxi và 2,5 mol hiđro clorua ở áp suất cố định là 0,5 atm và nhiệt độ T. Khi hệ đạt cân bằng thì bình phản ứng chứa lượng oxi gấp đôi hiđro clorua, tìm giá trị T (oC). b. Ở 520oC, nạp vào bình phản ứng một lượng hỗn hợp khí oxi và hiđro clorua. Ở trạng thái cân bằng thì hiệu suất chuyển hóa của hiđro clorua bằng 80%. Tìm áp suất riêng phần của oxi tại trạng thái cân bằng? Cho: Bảng số liệu nhiệt động (coi không phụ thuộc vào nhiệt độ)

Chất O2 (k) HCl (k) Cl2 (k) H2O (k) ΔHos (kJ/mol) -92,3 -241,8 So (J/mol K) 205 186,8 223 188,7

Câu 6(2 điểm): Cân bằng trong dung dịch axit-bazơ. Dung dịch A chứa hỗn hợp Na2S và Na2SO3 có pH = 12,25

a/ Tính độ …