R, X cuối cùng điền vào cấu hình electron của 3 nguyên tử R, X, Y có đặc điểm: tổng số lượng 2.. Tính nhiệt, công thể tích, công phi thể tích tức là công hữu ích mà hệ trao đổi với môi t
Trang 1HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 NĂM 2015
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút
( Đề này có 04 trang, gồm 10 câu)
Câu 1.(2,0 điểm):Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH.
1 Có 3 nguyên tố R, X và Y trong bảng hệ thống tuần hoàn có số thứ tự tăng dần R, X
cuối cùng điền vào cấu hình electron của 3 nguyên tử R, X, Y có đặc điểm: tổng số lượng
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 2.(2,0 điểm):Tinh thể
chống lại tia UV có hại cho da Titan đioxit có cấu trúc tinh thể hệ bốn phương (hình hộp
bên
a Xác định số ion O2-, Ti4+ trong một ô mạng cơ sở
và cho biết số phối trí của ion O2- và của ion Ti4+
b Xác định khối lượng riêng (g/cm3) của TiO2
c Biết góc liên kết trong TiO2 là 90o
Câu 3.(2,0 điểm):Phản ứng hạt nhân.
92
206 82
một loạt các bước kế tiếp
a Hai bước đầu tiên bao gồm Th (t234 1/2 = 24,10 ngày) và Pa (t1/2 = 6,66 giờ) Hãy
90
234 91
động năng theo MeV của các sản phẩm phân rã Cho khối lượng nguyên tử:
2,96A0 2,96A0
4,59A0
ion O 2-ion Ti4+
Trang 2b Phân rã kế tiếp của 238U dẫn đến Ra (t226 1/2 = 1620 năm) mà sau đó bức xạ các hạt
88
anpha để tạo thành Rn (t222 1/2 = 3,83 ngày) Nếu một thể tích mol của rađon trong điều
86
kiện này là 25,0 lít thì thể tích của rađon ở cân bằng bền với 1,00kg rađi là bao nhiêu?
c Hoạt độ của một mẫu phóng xạ trong chuỗi 238U giảm 10 lần sau 12,80 ngày Hãy tìm hằng số phân rã và chu kỳ bán hủy của nó
Câu 4.(2,0 điểm):Nhiệt hóa học.
H (kJmol0 -1)
Xét quá trình oxi hoá hoàn toàn 1 mol C3H8 (k) với O2 (k) tạo thành CO2 (k) và H2O (l),
Thuận nghịch (trong một tế bào điện hoá)
1 Tính H0, U0 , S0, G0của phản ứng trong mỗi cách nói trên
2 Tính nhiệt, công thể tích, công phi thể tích (tức là công hữu ích) mà hệ trao đổi với môi trường trong mỗi cách
3 Tính S của môi trường và S tổng cộng của vũ trụ khi tiến hành quá trình theo mỗi cách
Câu 5.(2,0 điểm):Cân bằng hóa học pha khí.
N2 + H2 NH3 2
1
2 3
liệu thực nghiệm sau:
C
ở Ptổng = 50 atm
a Xác định K theo số liệu thực nghiệm của bảng p
b Tính giá trị H của phản ứng theo P tổng đã cho
Trang 3Câu 6.(2,0 điểm):Cân bằng trong dung dịch điện ly
1 Cho các dung dịch sau: NaH2PO4 0,01M (A); Na2HPO4 0,01M (B); HCl 0,01M (C)
a Trình bày vắn tắt cách xác định pH của các dung dịch và cho biết chất chỉ thị nào sau đây tốt nhất sử dụng để phân biệt các dung dịch đó Nêu rõ hiện tượng xảy ra?
Viết phương trình phản ứng xảy ra và cho biết sự thay đổi màu sắc của dung dịch Cho biết: H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; pKw = 14
2 a Tính pH của dung dịch K2Cr2O7 0,10M
b Cho 100,0 ml dung dịch BaCl2 0,25M vào 100,0 ml dung dịch K2Cr2O7 0,10M
Cho biết: H3PO4 có pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; pKw = 14
Cr2O72- + H2O 2HCrO4- có K = 10-1,64; HCrO4- H+ + CrO42- có Ka = 10-6,5 Tích số tan của BaCrO4 là KS = 10-9,93
Câu 7.(2,0 điểm):Phản ứng oxi hóa- khử Điện hóa.
1 Cho giản đồ Latimer sau:
H5IO6 1 , 7V - HOI
3
IO 1 , 14 V ?
-3
I 0 , 54 V
-I
MnO4- ? MnO42- 2 , 27 V MnO2 ? Mn 3+ 1 , 50 V Mn 2+ 1 , 18 V Mn
3
0 HOI/I
4 4
0 MnO /MnO
2
0 MnO /Mn
2 Tính nồng độ ban đầu của HSO4- biết rằng ở 25oC, suất điện động của pin
Pt | I − 0,1 (M) I 3 − 0,02 (M) || MnO 4 − 0,05 (M) Mn 2+ 0,01 (M) HSO 4 − C (M) | Pt
/ 2
4 Mn MnO
3 /
3 I I
4
HSO
K
Câu 8.(2,0 điểm):Nhóm Halogen
+1,2V
Trang 4Chất X ở dạng tinh thể màu trắng có các tính chất sau:
thành kết tủa màu vàng
Câu 9.(2,0 điểm):Nhóm O-S
Hòa tan hoàn toàn 2 gam một hỗn hợp chứa Na2S.9H2O, Na2S2O3.5H2O và tạp chất
tủa Chuẩn độ dung dịch nước lọc hết 11,5 ml dung dịch iot 0,0101M Tính % khối lượng
Câu 10.(2,0 điểm):Động học
huỷ, thí dụ: 2 O2 + 2 H+ → O2 + H2O2 ()
Người ta đã nghiên cứu phản ứng () ở 25o C với xúc tác E là supeoxiđeđimutazơ
2 Tính hằng số tốc độ phản ứng
…… HẾT………
Trang 5ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI 10
1 Ta có : nR + nX + nY = 6 (1)
R + X + Y = 2 (2)
m(R) m(X) m(Y)= -2 (3)
ms(R) + ms(X) + ms(Y) = -1/2 (4)
- Ta có: nR + nX + nY = 6 Vì 3 nguyên tố không cùng chu kì
=> nR = 1, nX = 2, nY = 3 Ba nguyên tố đều thuộc chu kì nhỏ Nguyên
tố R thuộc chu kì 1 nên electron của nó có R= 0, m(R)= 0, mà ms(R) = +1/2
=> R là nguyên tố hiđro
- Ta có: R + X + Y = 2 (2) Vì R = 0 nên X + Y = 2 Vì X và Y thuộc chu kì nhỏ nên không thể có giá trị = 2 X = Y = 1 Electron cuối cùng của X và Y thuộc phân lớp 2p và 3p
= -2 (3)
(Y) (X)
(R) m m
m
Vì m(R)= 0 nên m(X) m(Y)= -2 Mà X = Y = 1
nên mcó các giá trị -1, 0, +1 m(X)= m(Y)= -1
ms(R) + ms(X) + ms(Y) = -1/2 (4)
Vì ms(R) = +1/2 nên ms(X) + ms(Y) = -1
Mà mschỉ có giá trị là -1/2 hoặc +1/2 nên ms(X) = ms(Y) = -1/2
Vậy electron cuối cùng điền vào cấu hình electron của nguyên tử
R : n = 1, = 0, m= 0, ms = +1/2 1s1 (hiđro)
X : n = 2, = 1, m= -1, ms = -1/2 1s22s22p4 (oxi)
Y : n = 3, = 1, m= -1, ms = -1/2 1s22s22p63s23p4(lưu huỳnh)
0,5
0,25
0,25 Câu1
ọc của phân tử
Mỗi
Trang 6SOF4 sp3d lưỡng tháp tam giác
I
ICl
chất 0,2
=1đ
Câu2
a
Số ion O2- bao quanh ion Ti4+ là 6 => số phối trí của Ti4+ là 6
Số ion Ti4+ bao quanh ion O2- là 3 => số phối trí của O2- là 3
= 2,96.10-8 2,96.10-8.4,59.10-8 = 4,022.10-23 cm3
Khối lượng riêng,
23 3
[2.47,88 4.15, 999]gam / mol
6, 596 gam / cm 4,022.10 cm
c Ion Ti4+ là tâm của bát diện đều tạo bởi 6 ion O2-
2,96A 0
Độ dài liên kết Ti-O là x => 2x = (2,96)1/2 => x = 0,86A0
0,5
0,5đ 0,5đ
0,5đ
Bước 1: 23892 U 23490 Th42 He
Q = Kd + K = [m( 238 U) – m( 234Th ) – m( 4 He)]c 2 = 4,28MeV.
Bước 2: 23490 Th91234 Pa01e(hay )
Q = Kd + K = [m( 234 Th) – m( 234 Pa)]c 2 = 0,26MeV
0,25
0,25 Câu3
b Tại cân bằng (không đổi) N 1 1 = N22 = A (A: hoạt độ)
Với 226 Ra; 1 = 1,17.10 -6 ngày -1
Với 222 Rn; 2 = 0,181 ngày -1
0,25 0,25
Trang 7
lít V
mol n
N N
N
Rn
Rn
4 5
19 2
6 24
2
24 1
10 15 , 7
10 86 , 2
10 72 , 1 10
17 , 1 10 66 , 2 181 , 0
10 66 , 2 226
10 022 , 6 1000
222
0,5
c
N1 = Noe-t => ( )
2
2
1
t t t
o
t
e N
e N N
18 , 0 80 , 12
10
ln
181 , 0
693 , 0 2 /
t
0,5
1 Tính H0, U0, S0, G0của phản ứng (pư):
C3H8(k) + 5O2(k) 3CO2(k) + 4H2O(l) H0 (pư) = - 2220,00 KJ.mol-1; S0 (pư) = - 374,74 JK-1mol-1;
= H0 - (n khí RT) = - 2220,00 103 J.mol-1 - (-3mol 8,3145
JK-1mol-1 298,15K ) = - 2220,00 103 J.mol-1 + 7436,90 J.mol-1
U0 = - 2212,56 103 J.mol-1
G0 = H0 - T S0 = [- 2220,00 103 - (298,15) (-374,74) ]J.mol-1
G0 = - 2108,3 kJ.mol-1
thuận nghịch hay bất thuận nghịch mà trạng thái đầu và trạng thái cuối của hai cách giống nhau thì các đại lượng H, U, S, G cũng vẫn bằng nhau
0,25
0,25
0,25 Câu4
2
- Nhiệt trao đổi của hệ q = H0
nk = - 3 mol -> Wtt = -(3mol) 8,3145 JK-1mol-1 298,15K = +7436,90 Jmol-1 >0 hệ nhận công
0,5
Trang 8- Công phi thể tích = 0
*Quá trình thuận nghịch
trao đổi là :
công
0,25
* Quá trình bất thuận nghịch Shệ = -374,74JK-1mol-1 Smôi trường= qmt/T = - Hhệ /T = 2220.103jmol-1/298,15 = 7445,92 JK
-1mol-1
Stổng cộng(vũ trụ) = Hhệ + Smôi trường = 7071,18 JK-1mol-1 > 0 -> phản ứng tự phát
* Quá trình thuận nghịch
Shệ = -374,74JK-1mol-1
Smôi trường = qmt/T = - qhệ /T = +111,7287 KJmol-1/298,15K <=> + 374,74 JK-1mol-1
Stổng cộng(vũ trụ) = Hhệ + Smôi trường = 0
0,25
0,25
Câu
5
a
Phản ứng tổng hợp amoniac là:
N2 + H2 NH3
2
1
2
3
K = p 1/2 3/2
2 2
3
. H
N
NH
P P P
Trang 9P + P = 10 – 0,735 = 9,265 atm
2
Lượng áp suất này được chia làm bốn phần
(N2 + 3H2 2NH3) nên ta dễ dàng suy ra:
3
Với các số liệu này thì hằng số Kp sẽ là:
) 949 , 6 ( ) 316 , 2 (
735 ,
12,555 atm Theo định nghĩa về áp suất toàn phần ta có:
PN2 + PH2 = 50 – 12,555 = 37,445 atm
Lượng áp suất này được chia làm bốn phần sẽ dẫn đến
2
) 08 , 28 ( ) 361 , 9 (
555 ,
Cũng bằng cánh lập luận và tính toán tương tự chúng ta thu được các
giá trị Kptại 450OC như sau:
- Ở 450OC, Ptổng = 10 atm áp suất riêng phần cho từng khí là:
3
0,25
0,25
0,25
Trang 10Kp = 1/2 3/2 = 6,55.10 atm
) 347 , 7 ( ) 449 , 2 (
204 ,
- Ở 450OC, Ptổng = 50 atm áp suất riêng phần cho từng khí là:
3
) 061 , 34 ( ) 354 , 11 (
585 ,
0,25
b
ln =
1 2
p
p
K
K
R
H
2 1
1 1
T T
khoảng nhiệt độ mà phản ứng xảy ra:
H O =
1 2
2 1
2
1
ln
T T K
K T T R
p P
- Tại Ptổng = 10 atm Giá trị H sẽ là:
623 723
10 64 , 2
10 55 , 6 ln 723 623 314 , 8
2 3
- Tại Ptổng = 50 atm Giá trị H sẽ là:
623 723
10 76 , 2
10 84 , 6 ln 723 623 314 , 8
2 3
0,5
0,5
Trang 11a Dung dịch A: pHA = pKa 1 pKa 2 = 4,68
2
2
Dung dịch C: [H+] = 0,01M => pHC = 2 Chất chỉ thị phù hợp nhất là metyl đỏ, khi đó:
dung dịch A có màu đỏ da cam;
b ( Nồng độ ban đầu của: NaOH = 0,015M; H3PO4 0,01M Phản ứng xảy ra:
H3PO4 + OH- → H2PO4- + H2O 0,01 0,015
- 0,005 0,01
H2PO4- + OH- → HPO42- + H2O 0,01 0,005
5.10-3 - 5.10-3
pHX = pKa2 = 7,21
Hiện tượng: dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu tím
0,5
0,5
Câu
6
a K2Cr2O7→ 2K+ + Cr2O7
0,1M
- 0,1M
Nhận xét: K1 >> Ka >> Kw => coi như lượng HCrO4- chuyển hóa không
0,5
Trang 12C 0,1 [ ] 0,1 - x 2x
=> x = 2,124.10-2 =>
1,64 4
2 7
[HCrO ] (2x)
[Cr O ] 0,1 x
[HCrO4-] = 4,248.10-2M
HCrO4- H+ + CrO42- (2) Ka = 10-6,5
C 4,248.10-2 [ ] 4,248.10-2 - y y y
=>
6,5 4
a
4
[HCrO ] 0,04248 y
y = 1,16.10-4 << 4,248.10-2M
Vậy [H+] = 1,16.10-4M => pH = 3,96
b
Đánh giá khả năng hình thành kết tủa BaCrO4: [Ba2+][CrO42-] = (0,25/2)(y/2) = 10-5,14 >> KS, do đó có kết tủa BaSO4 xuất hiện
2Ba2+ + Cr2O72- + H2O 2BaCrO4 + 2H+ (2) K2 = KS
-2K1Ka2 = 105,22 >> 1 0,125 0,05 0,025 - 0,10
[H+] = 0,10M => pH = 1
0,5
3
0 HOI/I
1, 2.(5 1 / 3) 1,14.(5 1)
+
;
2
4 4
0 MnO /MnO
1, 7.(7 4) 2, 27.(6 4)
-
-3 2
0 MnO /Mn
1, 23.(4 2) 1, 5.(3 2)
+
-0,25 0,25
0,25
Câu
7
2 Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e→ Mn2+ + 4H2O
/ 2
4
Mn MnO
E
] [
] ].[
[ lg 5
0592 , 0
2
8 4
Mn
H MnO
01 , 0
] [ 05 , 0 lg 5
0592 ,
H
Ở điện cực trái: 3I- → I3- + 2e
0,25
Trang 13Etrái = 0 + = 0,5355 + =0,574
3 /
3
I I
] [
] [ lg 2
0592 , 0
I
I
3 ) 1 , 0 (
02 , 0 lg 2
0592 , 0
Epin = Ephải - Etrái => 0,824 = 1,51 + lg( 5 [ ] ) 0 , 574
5
0592 ,
H
=> [H+] = 0,05373 (M) Mặt khác từ cân bằng
HSO4- → H+ + SO42- Ka = 10-2
Co C [ ] C – [H+] [H+] [H+]
=> [HSO4-]=0,3456 M
) 054 , 0
) 054 , 0 ( ] [
] [ 10
2 2
2
C H C H
0,25
0,25
0,5
Từ lập luận trên X có cation Na+ và anion IOx
Phản ứng dạng ion:
2 IO +(2x-1) SOx 2 + 2(x-1) H2O (2x-1) SO42- + I2 + (4x-4) H (1)
I2 + 2H2O + SO2 2I + SO 42- + 4H (2)
(3)
IO + (2x-1) I + 2x H x x I2 + x H2O (4)
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 (5) 1,87.10-3 3,74.10-3
0,5
0,5
Câu
8
Theo (5) Số mol I2 = ½(Số mol Na2S2O3) = 1,87.10-3
Trang 14Theo (4) Số mol IO = (số mol Ix 2) = 1,87.10-3
x
1
x 1
x 16 127 23
1 , 0
1
x 16 150
x 1 , 0
0,1x = 0,2805 + 0,02992x
x = 4
0,5
0,5
mol) 2Na2S2O3 + I2→ Na2S4O6 + 2NaI (3)
→ số mol I2cần p/ư với 250 ml dd A: 6,6105.10-3 mol
Zn2+ + S2- → ZnS ↓ Lọc bỏ kết tủa, chuẩn độ nước lọc hết 11,5 ml dd iot 0,0101M (=
A là 2,323.10-4 mol → số mol Na2S2O3 trong 250 ml dd A là 1,1615.10
-3 mol
mol
%Na2S2O3.5H2O = 14,40%
0,25 0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
Câu
10
1
= k [H+] [O2 ] ;
dt
O d
v [ 2]
Vì [H+] là một hằng số nên :
v = k [O2 ] 3,85.10-3 = k (7,69.10-6) 1,67.10-2 = k (3,33.10-5)
0,5
Trang 150,100 = k (2,00.10-4)
5 6 2
3
10 33 , 3
10 69 , 7 10
.
67
,
1
10
.
85
,
3
4
5 2
10 00 , 2
10 33 , 3 100
,
0
10
.
67
,
1
4
6 3
10 00 , 2
10 69 , 7
100
,
0
10
.
85
,
3
v = k [O2]
0,5
k = 3,85.10-3 mol.lit-1.s-1/ 7,69.10-6 mol.lit-1 = 501 s1
k = 1,67.10-2 mol.lit-1.s-1/ 3,33.10-5 mol.lit-1 = 501 s1
k = 0,1mol.lit-1.s-1/ 2,00.10-4 mol.lit-1 = 502 s1
ktb = 501 s1
0,5
0,5
HS làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.
………HẾT…………
