S GD&ĐT QU NG NGÃI KỲ THI CH N H C SINH GI I C P TR NGỞ Ả Ọ Ọ Ỏ Ấ ƯỜ
TR NG THPT CHUYÊNƯỜ NĂM H C 2011-2012Ọ
LÊ KHI T Ế Ngày thi : 05/02/2012
Môn :Hoá h c 10ọ
Th i gian làm bài : 180 phútờ
Câu 1(4 đi m )ể
1. Cho 3 nguyên t X,Y,Z (ZốX< ZY < ZZ). X,Y cùng thu c 1 nhóm A 2 chu kì liên ti pộ ở ế
trong b ng tu n hoàn ; Y,Z là 2 nguyên t k c n nhau trong 1 chu kì . T ng s protonả ầ ố ề ậ ổ ố
trong h t nhân nguyên t X,Y là 24. Xác đ nh b 4 s l ng t c a elêctron sau cùngạ ử ị ộ ố ượ ử ủ
trong nguyên t các nguyên t X,Y,Z (ử ố Quy c s l ng t t mướ ố ượ ử ừ l vi t theo th t tăngế ứ ự
d n )ầ
2. Natri k t tinh theo m ng tinh th l p ph ng tâm kh i . Tính kh i l ng riêng c aế ạ ể ậ ươ ố ố ượ ủ
natri theo g/cm3 bi t bán kính hi u d ng c a nguyên t natri b ng 0,189nmế ệ ụ ủ ử ằ
3. Gi i thích t i sao ion COả ạ 32- không th nh n thêm 1 nguyên t oxi đ tao ion COể ậ ử ể 42-
trong khi đó ion SO32- có th nh n thêm 1 nguyên t oxi đ t o thành ion SOể ậ ử ể ạ 42-? Gi iả
thích t i sao hai phân t NOạ ử 2 có th k t h p v i nhau t o ra phân t Nể ế ợ ớ ạ ử 2O4, trong khi đó
hai phân t COử2 không th k t h p v i nhau đ t o ra phân t Cể ế ợ ớ ể ạ ử 2O4?
Câu 2 (4 đi m )ể
1.Hoàn thành (n u ch a đ y đ ) ế ư ầ ủ và cân b ng ph ng trình c a các ph n ng oxi hoáằ ươ ủ ả ứ
-kh sau b ng ph ng pháp thăng b ng ion- electron:ử ằ ươ ằ
(1)PbO2 + Mn2+ + H+
MnO4- + ….
(2) Al + NO3- + OH-
AlO2- + NH3 + ….
(3) Zn[Hg(SCN)4] + IO3- + Cl-
ICl + SO42- + HCN + Zn2+ + Hg2+
(4) I2 + Cr2O72- + H+
IO3- + Cr3+ +….
2. Cho h ng s cân b ng c a ph n ng ằ ố ằ ủ ả ứ
3MnO42- + 2H2O
→
2MnO4- + MnO2 + 4OH - 25ở0C là K = 101,508
Hãy tính : E0( MnO4-/MnO42-) bi t Eế0(MnO4- , H+/ MnO2) = 1,695V và Kw = 10-14
Câu 3: (4 đi m )ể
1. Khói mù quang hoá đ c t o thành qua m t chu i các ph n ng , ba ph n ng đ uượ ạ ộ ỗ ả ứ ả ứ ầ
tiên c a chu i này đ c cho d i đây. Khói mù đ c t o thành khi Oủ ỗ ượ ướ ượ ạ (k) đ c t o thànhượ ạ
ph n ng (3) ph n ng v i các h p ch t h u c ở ả ứ ả ứ ớ ợ ấ ữ ơ
N2(k) + O2(k)
2NO(k) (1)
2NO(k) + O2(k)
2NO2(k) (2)
NO2(k) + hv
NO(k) + O(k) (3)
a) Đ i v i ph n ng (1),cóố ớ ả ứ
∆
H0 = +180,6 kJ/mol. Tính năng l ng phân li liên k tưọ ế
NO(k)
b) Tính bi n thiên entropy c a ph n ng (1)ế ủ ả ứ
c) Các đ nh nhi t đ c c ti u mà t i đó ph n ng (1) là t x y ra ị ệ ộ ự ể ạ ả ứ ự ả
Đ CHÍNHỀ
TH CỨ
Cho bi t :ế
N-N N=N N≡N O-O O=O
Năng l ng liên k t ,kJ/molượ ế 193 418 941 142 498
N2(k) O2(k) NO(k) NO2(k) O(k)
S0, J/mol.K 191,5 205,0 210,6 240,5 161,0
2. Khí N2O5 khi phân hu t o thành nit đioxit và khí oxi v i t c đ đ u 250C đ cỷ ạ ơ ớ ố ộ ầ ở ượ
cho trong b ng sau:ả
[N2O5],M 0,150 0,350 0,650
T c đ phân hu (mol.lố ộ ỷ -1.phút-1) 3,42.10-4 7,98 .10-4 1,48 .10-3
a)Vi t bi u th c tính t c đ ph n ng và h ng s t c đ k cho ph n ng này ế ể ứ ố ộ ả ứ ằ ố ố ộ ả ứ
b)Tính th i gian c n thi t đ n ng đ c a Nờ ầ ế ể ồ ộ ủ 2O5 gi m t 0,15M đ n 0,050Mả ừ ế
c) 40Ở0C, t c đ đ u c a ph n ng v i n ng đ 0,150M là 2,37 . 10ố ộ ầ ủ ả ứ ớ ồ ộ -3 mol.l-1.phút-1.
Xác đ nh năng l ng ho t hoá cho ph n ng này ị ưọ ạ ả ứ
Câu 4 : (4 đi m)ể
Có dung d ch CHị3COOH ; Ka = 10-4,76.H i :ỏ
1.N u thêm vào 1 lít dung d ch CHế ị 3COOH 0,1M m t l ng HCl là 0,05 mol( th tíchộ ượ ể
dung d ch không bi n đ i) thì pH c a dung d ch là bao nhiêu? N u ch thêm 10ị ế ổ ủ ị ế ỉ -3 mol
HCl thì pH b ng m y ?ằ ấ
2.C n ph i thêm bao nhiêu mol CHầ ả 3COOH vào 1 lít dung d ch đó đ ị ể
α
c a axit gi m điủ ả
m t n a(coi th tích không bi n đ i khi thêm CHộ ử ể ế ổ 3COOH). Tính pH c a dung d ch m iủ ị ớ
này (Ch p nh n ấ ậ
α
<<1
1-
α
1)
Câu 5 : (4 đi m )ể
H n h p 3 kim lo i X,Y,Z có t l s mol t ng ng là 4 : 3: 2 và có t l kh i l ngỗ ợ ạ ỉ ệ ố ươ ứ ỉ ệ ố ượ
nguyên t t ng ng là 3 : 5 : 7. Hoà tan h t 3,28gam h n h p 3 kim lo i trên trongử ươ ứ ế ỗ ợ ạ
dung d ch HCl d thì thu đ c 2,016 lít khí ( đktc) và dung d ch A ị ư ượ ở ị
Xác đ nh 3 kim lo i X, Y,Z bi t r ng khi chúng tác d ng v i axit đ u t o mu i và kimị ạ ế ằ ụ ớ ề ạ ố
lo i đ u có hoá tr IIạ ề ị
b) Cho dung d ch NaOH d vào dung d ch A, đun nóng trong không khí cho ph n ngị ư ị ả ứ
x y ra hoàn toàn. Tính l ng k t t a thu đ c, bi t r ng ch có 50% mu i c a kimả ượ ế ủ ượ ế ằ ỉ ố ủ
lo i Y k t t a v i dung d ch NaOH ạ ế ủ ớ ị
2.T các nguyên t Na, O, S t o ra đ c các mu i A,B đ u có 2 nguyên t Na trongừ ố ạ ượ ố ề ử
phân t . Trong m t thí nghi m hoá h c ng i ta cho mử ộ ệ ọ ườ 1 gam mu i A bi n đ i thành mố ế ổ 2
gam mu i B và 6,16 lít khí Z t i 27,3ố ạ 0C ; 1 atm.Bi t r ng hai kh i l ng đó khác nhauế ằ ố ượ
16,0 gam
a) Hãy vi t ph ng trình hoá h c c a ph n ng x y ra v i công th c c th c a A,Bế ươ ọ ủ ả ứ ả ớ ứ ụ ể ủ
b) Tính m1,m2
H T Ế
H c sinh đ c s d ng b ng tu n hoàn ọ ượ ử ụ ả ầ
Đáp án chi ti t ế
Ý N I DUNG Ộ ĐIỂ
M
1. Ta có :
ZX +ZY = 24 (1)
Z =
2
24
=12
⇒
ZX < Z < ZY. X,Y thu c cùng1 nhóm A 2 chu kì liênộ ở
ti p trong b ng tu n hoàn ế ả ầ
⇒
X ,Y thu c chu kì 2,3.Do đó ZộY – ZX =
8(2)
T (1) và (2) suy ra :ừZX = 8 ,ZY = 16
⇒
X :O , Y: S
Y, Z là 2 nguyên t k c n nhau trong 1 chu kì Zố ề ậ Z = 17
⇒
Z là Cl
C u hình electron nguyên t :ấ ử
O : 1s22s22p4
S : 1s22s22p63s23p4
Cl: 1s22s22p63s23p5
B 4 s l ng t c a electron sau cùng :ộ ố ượ ử ủ
O: n = 2 ; l = 1: ml = -1 ; ms = -
2
1
S : n = 3 ; l = 1 ; ml = -1 ; ms = -
2
1
Cl : n = 3 ; l = 1 ; ml = 0 ; ms = -
2
1
2
2 S nguyên t natri trong 1 ô m ng c s :ố ử ạ ơ ở
8 x
8
1
+ 1 = 2
M t khác ta có :ặ
a
3
= 4r
⇒
a =
3
4r
Kh i l ng riêng c a natri:ố ượ ủ
D =
V
m
=
3
2
a
mNa
= ( 2 x
) :
3
7
3
10.189,04
−
x
= 0,92 g/cm3
0,5
3 Trên nguyên t cacbon trong COử32- không còn electron t do nên khôngự
có kh năng k t h p thêm v i 1 nguyên t oxi đ t o ra COả ế ợ ớ ử ể ạ 42-
Trên nguyên t l u huỳnh còn 1 c p electron t do ch a liên k t , do đoử ư ặ ự ư ế
nguyên t l u huỳnh có th t o liên k t v i 1 nguyên t oxi th t đử ư ể ạ ế ớ ử ứ ư ể
t o ra SOạ42-
C u t o c a COấ ạ ủ 2: O = C = O
Trên nguyên t cacbon không còn electron t do nên hai phân t COử ự ử 2
không th liên k t v i nhau đ t o ra Cể ế ớ ể ạ 2O4
C u t o c a NOấ ạ ủ 2 :
1
N•
O O
Trên nguyên t nit còn m t electron đ c thân t do ,nên nguyên t nitử ơ ộ ộ ự ử ơ
này có kh năng t o ra liên k t c ng hóa tr v i nguyên t nit trongả ạ ế ộ ị ớ ử ơ
phân t th hai đ t o Nử ứ ể ạ 2O4
Công th c c u t o c a Nứ ấ ạ ủ 2O4 :
4
5 x PbO2 + 4H+ + 2e
→
Pb2+ + 2H2O
2 x Mn2+ + 4H2O
→
MnO4- + 8H+ + 5e
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+
→
5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O
8 x Al + 4OH-
→
AlO2- + 2H2O + 3e
3 x NO3- + 6H2O + 8e
→
NH3 + 9 OH-
8Al + 3NO3- + 5 OH- + 2H2O
→
8 AlO2- + 3NH3
1 x Zn[Hg(SCN)4] +16H2O
→
Zn2+ + Hg2+ + 4SO42- +28H+ + 24e
6 x IO3- + Cl- + 6H+ + 4e
→
ICl + 3H2O
Zn[Hg(SCN)4]+6 IO3- +6Cl- +8H+
→
Zn2+ + Hg2+ + 4SO42- +6ICl + 2H2O
3 x I2 + 6H2O
→
2IO3- + 12H+ + 10e
5 x Cr2O72- + 14H+ + 6e
→
2Cr3+ + 7H2O
3I2 + 5Cr2O72- + 34H+
→
6IO3- + 10 Cr3+ + 17H2O
2
5 Ta xét các cân b ng sau:ằ
MnO4- + 4H+ + 3e
→
MnO2 + 2 H2O (1)K1 =
10
0592,0
695,1.3
H2O
→
H+ + OH- (2)K2 = 10-14
MnO42-
→
MnO4- + 1e (3) K3 =
10
0592,0
.1 0
E−
3MnO42- + 2H2O
→
2MnO4- + MnO2 + 4OH - (4) K = 101,508
Ta th y cân b ng (4) = (1) +4x(2) + 3x(3)ấ ằ
Do đó : K = K1. K42 . K33
T đó suy ra : ừ
0592,0
695,1.3
- 4.14 -
0592,0
30
E
= 1,508
T đây ta tính đ c : Eừ ượ o(MnO4-/MnO42-) = 0,56 V
2
O O
N = N
O O
6 a)∆H0 = +180,6 = EN≡N + EO=O – 2ENO
V y :EậNO = (941+498- 180,6 ) : 2 = 629 kJ/mol
b) ∆SO = 2SNO – SN2 – SO2 = 2.210,6 -191,5 – 205,0 = 24,7 J/mol
c) ∆GO = ∆H0 – T. ∆SO =180,6 – T. 0,0247
Nhi t đ c c ti u mà t i đó ph n ng (1) t x y ra khi ệ ộ ự ể ạ ả ứ ự ả
∆GO = ∆H0 – T. ∆SO =180,6 – T. 0,0247 = 0
Tính đ c T= 7311,7K hay T = 7037,7ượ 0C
0,5
0,5
1
7 a)* bi u th c tính t c đ ph n ng :ể ứ ố ộ ả ứ
Ta có t c đ phân h y : v = [N2O5]ố ộ ủ x , nhi t đ không đ i k là h ng sở ệ ộ ổ ằ ố
Do đó :
2
1
v
v
=
x
x
ON
ON
252
152
][
][
T b ng s li u ta có : ừ ả ố ệ
-C p s li u th nh t : ặ ố ệ ứ ấ
=
x
x
]15,0[
]35,0[
⇔
2,33x = 2,33 .Suy ra x = 1
Ho c :ặ
-C p s li u th nh t : ặ ố ệ ứ ấ
=
x
x
]150,0[
]65,0[
⇔
4,33x = 4,33.Suy ra x = 1
V y ph n ng là b c 1 , hay : v = k .[ N2O5]ậ ả ứ ậ
*Tính h ng s t c đ : ằ ố ố ộ
v = 1,48.10-3 = k. 0,650 suy ra k = 2,28 .10-3phút-1
b) ph ng trình đ ng h c d ng tích phân c a ph n ng m t chi u, b cươ ộ ọ ạ ủ ả ứ ộ ề ậ
1 :
kt = ln
t
C
C0
, Ct là n ng đ t i th i đi m t , t đó ta đ c :ồ ộ ạ ờ ể ừ ượ
2,28 .10-3t = ln
050,0
150,0
=ln 3 suy ra : t = 481 phút
c)Ph ng trình Arrhenius : lnươ
1
2
T
T
k
k
=
R
Ea
.Theo đ ta có :ề
- 25Ở0C: kT1 = k298 = 2,2,8.10-3 phút -1
- 40Ở0C: kT2 = k313
0
C
v
=
=1,58 .10-2 phút -1
Thay vào ph ng trình Arrhenius ta đ c :ươ ượ
ln
3
2
10.28,2
10.58,1
−
−
=
314,8
a
E
−313
1
298
1
Suy ra : Ea = 1,00.105J/mol= 100kJ/mol
0,5
0,5
0,5
0,5
8 Các quá trình x y ra trong dung d ch :ả ị
HCl → H+ + Cl-
CH3COOH
⇔
CH3COO- + H+ Ka
H2O
⇔
OH- + H+
Vì CHCl >> 10-7 ( ho c Kặa.C >> Kw ) nên b qua s đi n li c a n c ỏ ự ệ ủ ướ
Khi thêm 0,05mol HCl :
0,5
0,5