Đề đề xuất thi học sinh giỏi lớp 10 Duyên Hải môn Hóa Học tỉnh Vĩnh Phúc năm học 20142015

SỞ GD VÀ ĐT
VĨNH PHÚC


ĐỀ ĐỀ XUẤT DHBB
NĂM HỌC: 2014-2015
MÔN: HOÁ HỌC 10
Thời gian làm bài: 180 phút


GV: Nguyễn Đình Hùng - THPT Chuyên Vĩnh Phúc Điện thoại: 0916003664

Câu 1. Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH.
1. Tính năng lượng ion hoá I
1
, I
2
, I
3
, I
4
và I
5
của nguyên tử
5
X.
2. Giải thích các hiện tượng sau:
* Năng lượng phân li liên kết của Cl
2

(240kJ/mol) lớn hơn của F
2
(154kJ/mol) và Br
2
(190kJ/mol).
*Nhiệt độ sôi của NH
3
(-33
o
C) cao hơn nhiệt độ sôi của NF
3
(-129
o
C) nhưng thấp hơn của NCl
3

(71
o
C).
* Sự biến đổi góc liên kết: NH
3
107
o
→ PH
3
93,6
o

PH
3

93,6
o
→ PF
3
96,3
o

Câu 2. Tinh thể
Tính dẻo và dễ uốn cong của kim loại là những đặc tính cực kì quan trọng trong xây dựng hiện
đại. Dạng bền nhiệt động của thiếc kim loại ở 298K và áp suất thường là thiếc trắng. Loại thiếc này
có các tính chất cơ học điển hình của kim loại và vì vậy có thể sử dụng làm vật liệu xây dựng. Ở
nhiệt độ thấp hơn, thiếc xám, một loại thù hình của thiếc trắng lại bền nhiệt động hơn. Bởi vì thiếc
xám giòn hơn nhiều so với thiếc trắng, vì vậy các thành phần xây dựng bằng thiếc nếu để lâu ở nhiệt
độ thấp sẽ trở nên hư hại, dễ gãy. Bởi vì sự hư hại này tương tự như một loại bệnh, nên người ta gọi
sự hư hại này là “bệnh dịch thiếc”.
a) Sử dụng bảng số liệu dưới đây, tính nhiệt độ tại đó thiếc xám cân bằng với thiếc trắng (tại áp suất
1 bar = 10
5
Pascal).

Chất
H
0
(kj.mol
-1
)
S
0
(j.mol
-1

.k
-1
)
Thiếc xám -2,016 44,14
Thiếc trắng 0 51,18
b) Thiếc trắng có ô mạng cơ sở khá phức tạp, ở dạng bốn phương, a = b = 583,2 pm và c = 318,1 pm
với 4 nguyên tử Sn trong 1 ô mạng cơ sở. Tính khối lượng riêng của thiếc trắng theo g/cm
3
.
c) Cho rằng thiếc xám có cấu trúc lập phương tâm mặt được gọi là cấu trúc kim cương (hình dưới)

Khảo sát một mẫu thiếc xám bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (sử dụng bức xạ Cu Kα,  =
154.18 pm). Góc phản xạ nhỏ nhất, gây bởi sự nhiễu xạ từ họ các mặt phẳng (111), được quan sát
thấy ở 2 = 23,74°. Tính khối lượng riêng của thiếc xám theo g/cm
3
.
d) Áp suất tại đáy thung lũng Mariana Trendch của Thái Bình Dương là 1090 bar. Nhiệt độ cân
bằng sẽ thay đổi cụ thể như thế nào tại áp suất đó? Giả sử tại áp suất đó, 2 dạng thù hình của thiếc


nằm cân bằng với nhau? Trong các tính toán, cho rằng năng lượng E, entropy S và thể tích mol phân
tử của cả 2 dạng thiếc không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Câu 3. Phản ứng hạt nhân.
Xét chuỗi phân hủy phóng xạ tự nhiên bắt đầu với
232
90
Th
và kết thúc với đồng vị bền
208

82
Pb
.
(a) Hãy tính số phân hủy  xảy ra trong chuỗi này.
(b) Tính năng lượng được giải phóng (theo MeV) khi 1 nguyên tử
232
90
Th
chuyển hoá thành 1 nguyên
tử
208
82
Pb
.
(c) Hãy tính tốc độ tạo thành năng lượng (công suất) theo watt (1W = Js
-1
) sản sinh từ một mẫu
phóng xạ chứa 1,00 kg
232
Th (t
1/2
= 1,40.10
10
năm).
Coi 1 năm = 365 ngày. Biết :
4
He = 4,00260 u;
208
Pb = 207,97664 u;
232

Th = 232,03805 u; 1
MeV = 1,602.10
-13
J và N
A
= 6,022.10
23
mol
-1
.
Câu 4. Nhiệt hóa học.
Trong công nghiệp người ta điều chế Zr bằng phương pháp Kroll theo phản ứng sau:
ZrCl
4(k)
+ 2Mg
(l)


2MgCl
2(l)
+ Zr
(r)

Phản ứng được thực hiện ở 800
o
C trong môi trường khí agon (Ar) ở áp suất 1,0 atm. Các pha trong
phản ứng không trộn lẫn vào nhau:
a) Thiết lập phương trình G
o
= f(T) cho phản ứng.

b) Chứng minh rằng phản ứng là tự phát trong điều kiện công nghiệp ở 800
o
C và áp suất của
ZrCl
4
là 0,10 atm
Cho biết các số liệu entanpi tạo thành H
o
s
, entanpi thăng hoa H
o
th
, entanpi nóng chảy H
o
nc
(tính
bằng kJ.mol
-1
) và entropy S
o
(đơn vị J.K
-1
.mol
-1
) ở bảng sau

Chất

H
o

s


H
o
th

T
nc
(K) T
th
(K) S
o


H
o
nc

Zr (r) 0 - - - 39,0 -
ZrCl
4
(r) -980 106 - 604 181 -
Mg (r) 0 - 923 - 32,68 9
MgCl
2
(r) -641 - 981 - 89,59 43

Coi H
o

và

S
o
của phản ứng là hằng số trong khoảng nhiệt độ khảo sát.
Câu 5. Cân bằng hóa học pha khí.
Cho cân bằng hóa học: N
2
(k) + 3H
2
(k)

2NH
3
(k) ∆H = - 92 kJ/mol
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N
2
và H
2
theo tỉ lệ mol 1 : 3, khi đạt tới trạng thái cân bằng ở điều
kiện tối ưu (450
o
C, 300 atm) thì NH
3
chiếm 36% về thể tích.
a. Tính hằng số cân bằng K
p
.
b. Giữ nhiệt độ không đổi ở 450

o
C, cần tiến hành phản ứng dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt
tới trạng thái cân bằng NH
3
chiếm 50% về thể tích?
c. Giữ áp suất không đổi (300 atm), cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng
thái cân bằng NH
3
chiếm 50% về thể tích?
Câu 6. Cân bằng axit-bazơ và kết tủa.
Tính pH và nồng độ mol của Cr
2
4
O
, Cr
2
2
7
O
trong dung dịch K
2
Cr
2
O
7
0,01M và CH
3
COOH 0,1M.
Cho:
OHCOCH

3
K
= 1,8.10
-5

HCr

4
O
+ H
2
O Cr
2
4
O
+ H
3
O
+
pK
2
= 6,5
2HCr

4
O
Cr
2
2
7

O
+ H
2
O pK
1
= -1,36
Câu 7. Phản ứng oxi hóa- khử. Điện hóa.


Cho 25,00 ml dung dịch chứa Cu(NO
3
)
2
0,06M và Pb(NO
3
)
2
0,04M trộn vào 25,00 ml dung dịch
chứa NaIO
3
0,12M và HIO
3
0,14M thu được dung dịch Y.
1. Tính nồng độ cân bằng của Cu
2+
, Pb
2+
trong dung dịch Y.
2. Cho điện cực Cu nhúng vào Y rồi ghép thành pin với điện cực Ag nhúng vào dung dịch Z gồm
AgNO

3
0,01M và NaI 0,04M ở 25
0
C. Viết sơ đồ pin điện, chỉ rõ dấu của điện cực.
Biết: pK
s
của Cu(IO
3
)
2
, Pb(IO
3
)
2
, AgI lần lượt là 7,13 ; 12,61 ; 16,00
2 2
* 8 * 7,8 0 0 0
( ) ( ) / / /
10 ; 10 ; 0,337 ; 0,126 ; 0,799
Cu OH Pb OH Cu Cu Pb Pb Ag Ag
E V E V E V
 
    
 
     

Câu 8. Nhóm Halogen.
Cho 9,44 gam hỗn hợp X gồm NaCl, NaBr và NaI tác dụng hoàn toàn với dung dịch H
2
SO

4
đặc,
nóng, dư thu được 1,288 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm 3 khí. Dẫn hỗn hợp Y vào nước dư, thu được một
chất rắn màu vàng nhạt và một dung dịch còn lại chỉ chứa một chất tan. Hãy tính khối lượng các
chất trong hỗn hợp X. Biết mỗi chất trong X tác dụng với H
2
SO
4
theo một phản ứng duy nhất, Br
2

sinh ra ở trạng thái lỏng, I
2
sinh ra ở trạng thái rắn.

Câu 9. Nhóm O-S.
A là hợp chất của một kim loại M với oxi. Khi cho 32,9 gam A tác dụng với một lượng dư khí
cacbonic tạo nên chất rắn B và khí D. B hòa tan dễ dàng trong nước tạo ra dung dịch E, thêm một
lượng dư dung dịch Ba(NO
3
)
2


vào

E thu được 27,58 gam kết tủa. Sau khi cho khí D đi qua ống đựng
đồng nung nóng, khối lượng của ống tăng lên 6,72 gam. (a) Xác định A. (b) Viết phương trình phản
ứng xảy ra khi cho A lần lượt tác dụng với O
3

, NH
3
, HCl loãng

Câu 10. Động học (không có phần cơ chế phản ứng).
1. Cho phản ứng : (CH
3
)
2
O
(k)


CH
4(k)
+ CO
(k)
+ H
2(k)

Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete (CH
3
)
2
O trong một bình kín ở nhiệt độ 504
o
C và đo áp suất
tổng của hệ, người ta được các kết quả sau:
t / giây 0 1550 3100 4650
P

hệ
/ mm Hg 400 800 1000 1100
Dựa vào các kết quả này, hãy:
a) Chứng minh rằng phản ứng phân huỷ đimetyl ete là phản ứng bậc một.
b) Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 504
o
C.
c) Tính áp suất tổng của hệ trong bình và phần trăm lượng (CH
3
)
2
O đã bị phân hủy sau 460 giây.


-1-