Đề thi khối 10 môn Hóa học năm 201544258

b Hãy xác định năng lượng ion hóa thứ z theo kJ/mol của nguyên tử nguyên tố X.. Giải thích sự biến đổi nhiệt độ sôi của các dãy sau:.?. Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố: Be

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN

VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM NĂM 2015

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút

(Đề này có 4 trang, gồm 10 câu)

CÂU HỎI 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ-ĐLTH (2 điểm)

1 Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng có bộ các số lượng tử:

n = 3; l = 2; m = 0 và s = + 1

2

a) Viết cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X

b) Hãy xác định năng lượng ion hóa thứ z (theo kJ/mol) của nguyên tử nguyên tố X Với z là số hiệu nguyên tử của nguyên tố X

2 Cho các giá trị năng lượng ion hóa (eV) liên tiếp nhau như sau:

Hãy cho biết các giá trị năng lượng ion hóa đó có thể tương ứng với nguyên tố nào sau đây:

Be (Z = 4); Al (Z = 13) và Fe (Z = 26)

Giải thích

CÂU HỎI 2: TINH THỂ (2 điểm)

Tantan (Ta) có khối lượng riêng là 16,7 g/cm3, kết tinh theo mạng lập phương với cạnh của ô mạng cơ sở là 3,32 0

A

a Trong mỗi ô cơ sở đó có bao nhiêu nguyên tử Ta ?

b Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phương nào ? Cho MTa = 180,95 g/mol

CÂU HỎI 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN (2 điểm)

Khi nghiên cứu một cổ vật dựa vào 14C (t1/2 = 5730 năm), người ta thấy trong mẫu

đó có cả 11C; số nguyên tử 14C bằng số nguyên tử 11C; tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C bằng 1,51.108

lần

1 Viết phương trình phản ứng phóng xạ beta (β) của hai đồng vị đó

2 Tính tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C trong mẫu này sau 12 giờ kể từ nghiên cứu trên Cho biết 1 năm có 365 ngày

CÂU HỎI 4: NHIỆT HÓA HỌC (2 điểm)

1 Tính H0của phản ứng giữa N2H4 (l) và H2O2(l) Biết:

Chất N2H4(l) H2O2(l) H2O(k)

H0

s (kJ) 50,6 -187,8 -241,6

2 Tính H0 của phản ứng giữa N2H4 (l) và H2O2(l) nếu dựa vào các dữ kiện nhiệt động sau:

và

Chất N2H4 H2O2

H0

3 Trong 2 kết quả tìm được ở trên, kết quả nào chính xác hơn? Tại sao?

4 Tính độ tăng nhiệt độ cực đại (T) của các khí sản phẩm?

Cho biết: Cp, N2 (k) = 29,1 J/mol.độ và Cp, H2O (k) = 23,6 J/mol độ

CÂU HỎI 5: CÂN BẰNG HÓA HỌC (2 điểm)

Cho các số liệu sau đây đối với phản ứng loại H2 của C2H6

∆�900�� = 22,39 ��/���

�900�� ( � 2 ) = 163,0 ��/���

�900�� ( � 2 � 6 ) = 319,7 ��/���

�900�� (� 2 � 4)= 291,7 ��/���

1) Tính Kp đối với phản ứng khử hidro tại 900K bằng đơn vị Pa

2) Tại trạng thái cân bằng, trong bình phản ứng có áp suất tổng hợp là 2 atm Tính KC

và KX

3) Người ta dẫn etan tại 6270C qua một chất xúc tác khử hidro Tính phần trăm thể tích các chất lúc cân bằng Biết áp suất hệ lúc cân bằng là 101300 Pa

4) Tính KP của phản ứng khử H2 tại 600K Giả thiết trong khoảng nhiệt độ từ 600 – 900K ∆�� và ∆�� có giá trị không đổi Giải thích sự khác nhau giữa các giá trị KPở 600K

và 900K

CÂU HỎI 6: CÂN BẰNG DD CHẤT ĐIỆN LI (2 điểm)

1) Tính pH của dung dịch NaHCO3 3.10-2(M)

Biết K1 và K2 của H2CO3 lần lượt là 4,47.10-7 và 4,68.10-11

2) Tính nồng độ của H3O+ trong dung dịch hỗn hợp HCOOH 0,01M và HOCN 0,1M

Biết KHCOOH = 1,8.10-4 và KHOCN = 3,3.10-4

3) Thêm dung dịch chứa ion Ag+ vào dung dịch hỗn hợp Cl(0,1M) và CrO42

(0,01M)

Hỏi kết tủa AgCl hay kết tủa Ag2CrO4 xuất hiện trước?

Tính nồng độ ion Clkhi kết tủa màu nâu Ag2CrO4bắt đầu xuất hiện

Cho 9,75;

10

AgCl

11,95

10

Ag CrO

CÂU HỎI 7: PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ VÀ ĐIỆN HÓA (2 điểm)

1) Hoàn thành các phản ứng sau đây theo phương pháp cân bằng ion-electron

a) MnO4 HNO3   Fe O2 3 MnO2 

Cu SHNO   NO SO 

2) Tính nồng độ ban đầu của HSO4 biết rằng khi đo sức điện động của pin

Pt │(0,1M); 3(0, 02M)║ 2 │Pt

4 (0, 05 ); (0, 01 ); 4 ( M)

ở 25oC có giá trị 0,824(V)

4 / 1, 51( )

o

3 / 3 0, 5355( )

o

V

 

4

2 ( ) 1, 0.10

a HSO



CÂU HỎI 8: HALOGEN (2 điểm)

1 Cho các giá trị nhiệt độ sôi của các hiđrua sau:

Nhiệt độ sôi

(0C)

+ 19,5 -84,9 -66,8 -35,4 +100 - 60,75

a Giải thích sự biến đổi nhiệt độ sôi của các dãy sau:

(1) HF, HCl, HBr, HI.

(2) H2O, H2S

b Trên thực tế, liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H, song tại sao nhiệt độ sôi của

HF < H2O

2 Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính axit của các hiđrua đó Giải thích?

CÂU HỎI 9: OXI LƯU HUỲNH (2 điểm)

Hoà tan lần lượt a gam Mg xong đến b gam Fe, c gam một sắt oxit X trong H2SO4

loãng dư thu được 2,46 lít khí A (ở 270C, 0,5 atm) và dung dịch B Lấy 1/5 dung dịch B

cho tác dụng vừa đủ với 120 ml dung dịch KMnO4 0,025M thu được dung dịch C Biết

trong dung dịch C có 7,274 gam hỗn hợp muối trung hoà Tìm công thức oxit sắt và các

giá trị a, b, c

CÂU HỎI 10: ĐỘNG HỌC

Etylenoxit bị nhiệt phân theo phương trình sau:

CH2 CH2 (k) CH4 (k) + CO (k)

��

→ O

Ở 687,7K áp suất chung của hỗn hợp phản ứng biến đổi theo thời gian như sau

t (phút)

P.10

5 (N.m-2)

0,15 5

0,16 3

0,16 6

0,16 9

0,17 4

0,18 2

Hãy chứng tỏ rằng phản ứng phân hủy C2H4O là bậc nhất Tính hằng số tốc độ ở nhiệt

độ thí nghiệm

Người ra đề ĐINH TRỌNG MINH - 0988522822

LÃ THỊ THU

ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI 10

a) Ứng với các số lượng tử đã cho => electron cuối cùng ứng với cấu hình: 3d3

Theo Kleckoski => phân lớp 3d có mức năng lượng lớn hơn các phân lớp: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s

Do đó theo nguyên lý vững bền

=> Thứ tự điền electron trong nguyên tử của nguyên tố X là:

1s22s22p63s23p64s23d3

Vậy cấu hình electron của X là: 1s22s22p63s23p63d34s2

0.5

1

b) Nguyên tố X có Z = 23 => Năng lượng ion hóa thứ Z của X là:

Iz = - En = = 7194,4 eV

2 2

23

13, 6 1



1eV = 1,602.10-19.1 = 1,602.10-19 J = 1,602.10-19 6.1023 = 9,612.104 J/mol = 96,12 kJ/mol

Iz = 7194,4.96,12 = 691 526 kJ/mol

0.5

Nhận xét: Năng lượng ion hóa thứ 3 và thứ 4 có sự chênh lệch lớn, do đó quá trình tách electron thứ 4 xảy ra ở lớp bên trong

Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố:

Be 1s22s2 => Năng lượng ion hóa thứ 2 và thứ 3 có sự chênh lệch lớn vì sự tách electron xảy ra ở 2 lớp khác nhau

Al 1s22s22p63s23p1 => Lớp ngoài cùng có 3 electron và

sự tách electron thứ 4 xảy ra ở lớp bên trong => Năng lượng ion hóa thứ 4 có sự tăng mạnh so với các giá trị năng lượng ion hóa trước đó

Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 => Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) và thứ hai (I2) tăng nhẹ vì sự tách electron xảy ra ở cùng lớp ngoài cùng Năng lượng ion hóa thứ ba (I3) và thứ tư (I4) lớn hơn nhiều so với I2 vì sự tách xảy ra ở lớp phía trong

Do đó, năng lượng ion hóa thứ ba (I3) và thứ tư (I4) có sự chênh lệch ít

Vậy các giá trị năng lượng ion hóa đã cho tương ứng với nguyên tử của nguyên tố nhôm (Al)

0.25

0.5

0.25

Câu 1

2

3,32 = 3,32.10A -8 cm Thể tích ô cơ sở của Ta là: V = (3,32.10-8)3 = 36,6.10-24 cm3

Khối lượng của ô cơ sở là:

m = 36,6.10-24.16,7 = 611,22.10-24 g Gọi n là số nguyên tử Ta trong một ô cơ sở Khối lượng một nguyên tử Ta là: mTa = g

n

24

10 22 ,

MTa = mTa N = 6,02.10-23 =

n

24

10 22 ,



n

95 , 367

Mà khối lượng mol của Ta là MTa = 180,95 g/mol  =

n

95 , 367

180,95  n = 2

0.5

0.5

0.5

Câu 2

2

Vì n = 2 nên Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phương

1

Các phương trình phản ứng hoá học hạt nhân:

6C11 7N11 + β

6C14 7N14 + β 0.5 2

Câu 3

Độ phóng xạ của một hạt nhân được tính theo biểu thức:

A = λN (1)

Trong đó, λ là hằng số phóng xạ, N là số hạt nhân phóng xạ tại thời điểm đang xét:

Với mỗi đồng vị trên ta có:

C11 A11 = λ11N11 (2)

C14 A14 = λ14N14 (3) Theo đầu bài, tại thời điểm đầu, có thể coi thời gian t = 0 Ta

ký hiệu:

N11 = (No)11; N14 = (No)14 mà (No)11 = (No)14

(4)

Từ điều kiện:

[A11/A14] = [ λ11(No)11/λ14(No)14] = 1,51.108, kết hợp với (4), ta có: λ11 = λ14  1,51.108 (5)

Với C14 ta có λ14 = (0,6932/t1/2) = (0,6932/5730  365 

24  60) = 2,3021010 (phút1)

Đưa kết quả này vào (5) ta tính được: λ11 = 2,302  1010  1,51.108 = 3,476.102 (phút1) (6)

0.5

•) Xét tại t =12 giờ: Ta biết độ phóng xạ của một hạt nhân được tính theo biểu thức: A = λN (1)

Mặt khác, ta có: N = No eλt = Noexp [-λt] (7)

Với mỗi đồng vị ta có:

C11 N11 = (No)11exp [-λ11t] (8)

C14 N14 = (No)14exp [-λ14 t] (9)

Vậy tại t = 12 giờ, ta có [A11/A14] = [λ11N11/λ14N14]

(10) Thay (8) và (9) vào (10), kết hợp (4), ta được: [A11/A14] = [λ11/λ14]exp [t(λ14 - λ11)] = (3,476.102/2,3021010 )exp [12  60 ( 2,302  10-10 - 3,476.102] Thực tế 2,3021010 << 3,476.102 nên ta có [A11/A14] ~ 2,004.103 (lần) Nhận xét: Kết quả này là hợp lý vì λ11 = 3,476.102phút1 >> λ14 =2,302  1010phút1 Do đó trong thực tế ứng dụng người ta chỉ chú ý đến C14 1.0 1. N2H4 (l) + 2H2O2(l)  N2 (k) + 4H2O (k) Hpư = 4 mol (-241,6 kJ/mol) - [2 mol (-187,6) + 1 mol (50,6 kJ/mol) = - 641,8 kJ 0.5 2 Hpư = 4.EN-H + EN-N + 4EO-H + 2EO-O - EN N - 8EO-H = - 638,74 kJ 0.5 3 Kết quả 1) chính xác hơn 2) vì năng lượng liên kết chỉ là các giá trị trung bình 0.5 Câu 4 4. Tổng nhiệt dung của hỗn hợp khí sản phẩm là C = 29,1 + 4.23,6 = 123,5 J/K.mol Độ tăng nhiệt độ T = Hpư / C = 5196,760C 0.5 1. Ta có ∆��= ‒ �����→� = �‒ ∆��/�� Thay số →� = �‒ 22390/8,314.900= 5,017.10 ‒ 2 Kp = K.�∆�� = 5,017.10 ‒ 2.101300 =5082,22 �� 0.5 2 KC = KP.(RT)-∆n = 5,017.10-2.(0,082.900)-1 = 6,79.10-4 (mol/l) KX = KP.P-∆n = 5,017.10-2.2-1 = 2,5.10-2 0.5 Câu 5 3 Giả sử ban đầu có 1mol C2H6 Xét cân bằng: C2H6 ⇌ C2H4 + H2 Mol ban đầu 1

Mol cân bằng 1-x x x

→ ∑��â� �ằ��= 1 + �

Áp suất riêng phần của từng chất:

0.5

2�4 = ��

1 + ��

��2�6= 1‒ �

1 + ��

1 ‒ ��

� 2

1 ‒ �.101300 = 5082

→ x = 0,2

→ tại cân bằng

%C2H4 = %H2 = 0,2/(1+0,2) = 16,67%

%C2H6 = 66,66%

4.

Phản ứng khử hidro

C2H6⇌ C2H4 + H2 với ∆��ư� = 22,39 ��/���

Có ∆��ư�=‒ � 0

�2�6+ � 0

�2�4+� 0

�2=135�/����

→∆��ư� = ∆��ư� + T ∆��ư� = 143,89 ��

���

Áp dụng phương trình Van’t Hoff có

��2=‒

∆� 0

� ( 1

�1 ‒

1

�2)↔��5082,22��,600� = ‒143,9.10

3

8,314 (

1

600 ‒

1 900

→ Kp,600K = 0,34 Pa Nhận xét: Phản ứng khử Hidro là phản ứng thu nhiệt, do vậy khi giảm nhiệt độ (từ 900K xuống 600K) thì KP

giảm

0.5

1.

Trong dung dịch có phản ứng chủ yếu là:

2

2HCOH CO CO 

Cho nên   2

H CO   CO  

Axit cacbonic có các hằng số axit

và

 3

1

2 3

H CO

 

2 3 2

3

HCO



 

Suy ra: K1.K2 = H2   H  K K1. 2

pH = 1( 1 2) 8, 34

2 pK  pK 

0.5

Câu 6

2

HCOOH + H2O ˆ ˆ † H3O+ + HCOO

HCOOH



HOCN + H2O ˆ ˆ † H3O+ + OCN

2 H O OCN 3, 3.10

HOCN



0.5

Vì nồng độ các axit không quá bé cho nên có thể bỏ qua sự điện li của nước

Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ, ta có: 3

H O



Cả hai axit đều yếu nên có thể coi gần đúng:

và

1 10 ( )

2 10 ( )

Suy ra:

3 1 1 2 2 1,8.10 10 3, 3.10 10 5, 9.10 ( )

3

;

Ag Cl  AgCl AgCl   Ag    Cl 

; 2

2 Ag CrO   Ag CrO

4

.

Ag CrO Ag CrO 

Để kết tủa AgCl xuất hiện thì:

9,75

9

10

1, 78.10 ( ) 0,1

AgCl AgCl

Cl







Để kết tủa Ag2CrO4xuất hiện thì:

11,95

4

10

1, 06.10

0, 01

Ag CrO

Ag CrO

CrO







cho nên kết tủa AgCl xuất hiện trước

Khi bắt đầu xuất hiện kết tủa Ag2CrO4 thì Ag  1, 06.10 (5 M)

9,75

5 5

10

1, 68.10 ( )

1, 06.10

AgCl

Ag









       

0.5

0.5

Câu 7 1.

Hoàn thành các phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng ion-electron

a) MnO4 Fe O3 4   Fe O2 3 MnO2 



2MnO  6Fe O H O 2MnO  9Fe O  2OH

b) Cu2S + HNO3 → … + NO + SO42- + …

0.5

x2 x10X3

2 2

3Cu S 10NO 16H 6Cu  10NO  3SO  8H O

0.5

2

Ở điện cực dương (bên phải):

2

MnO  H  eˆ ˆ † Mn   H O

Ephải=

2 4

4

o MnO Mn

Mn



điện cực âm (bên trái): 3Iˆ ˆ † I3  2e

Etrái =

3

3

3 / 3

o

I I

I

V I





 

 

Epin = E+ - E- = 0,824

Suy ra:

8

0, 05.

0, 059

H

 

 

Giải ra ta được: [H+] = 0,54 (M) = x

Từ cân bằng: 2 Ka = 1,0.10-2

HSOˆ ˆ † H SO 

Ban đầu: C 0 0 Cân bằng: (C – x) x x

a

a

Thay giá trị x =0,54 và Ka = 1,0.10-2 vào, ta tính được

4

0, 346( )

HSO

0.5

0.5

Câu 8 1.

a Nhiệt độ sôi: HCl < HBr < HI < HF Loại liên kết giữa các phân tử: Van der Van Liên kết hiđro + Van der Van

Trong đó, liên kết hiđro trong HF bền hơn nhiều so với liên kết Van der Van Do đó HF có nhiệt độ sôi cao nhất

Liên kết Van der Van phụ thuộc chủ yếu vào tương tác khuếch tán, nghĩa là tăng theo M Vì thế HCl < HBr < HI

(2) Tương tự: H2O có liên kết Hiđro còn H2S không có liên kết Hiđro

b Liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H nghĩa là liên kết Hiđro của H-F > H-O Song trong nước, các phân tử H2O liên kết với nhau bằng 4 liên kết hiđro tạo thành mạng không gian (H2O)n (n lớn)

còn trong HF, các phân tử HF liên kết với nhau bằng 2 liên kết hiđro tạo thành

mạch thẳng với đoạn ngắn (HF)n (n  6)

0.5

0.5

0.5

Vì thế, nước có nhiệt độ sôi cao hơn trong HF

2

Tính axit: H2O < H2S < HF < HCl < HBr < HI Giải thích: dựa vào mật độ điện tích âm trên nguyên tử trung tâm: O2- > S2- > F- > Cl- > Br- > I

-0.5

Câu 9

Đặt x, y, z lần lượt là số mol tương ứng của Mg, Fe và sắt oxit

Theo đề: n H2= 0, 5.2, 46 0, 05mol

0, 082.(273 27) 



Khi phản ứng hết với dung dịch B:

số mol KMnO4 là: 5.0,12.0,025 = 0,015 mol,:

khối lượng muối trung hoà thu được là: 7,274.5 = 36,37 gam PTPƯ: Mg + H2SO4 MgSO4 + H2

(1)

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (2)

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (3) 0,07 0,015 0,0375 0,0075 0,015

Khối lượng muối tạo thành từ (3):

0,0375.400 + 0,0075.174 + 0,015.151 = 18,57 g Vậy trong dung dịch C còn lại một lượng muối là: 36,37 – 18,57 = 17,8g (chắc chắn chứa MgSO4)

- Nếu m MgSO4= 17,8g thì = mol

4

MgSO

120

8 , 17

2

H

0,148 mol > 0,05 mol : vô lí Dung dịch B ngoài MgSO4, FeSO4 còn có muối khác tạo



thành từ sắt oxit l à Fe2(SO4)3

- Nếu ( 4 ) 0 , 075mol chỉ do (2) cung cấp thì = 0,075

FeSO

2

H

n

mol > 0,05 mol: vô lí Phải có một lượng FeSO4tạo thành từ sắt oxit

Vậy sắt oxit khi tác dụng với H2SO4phải đồng thời tạo ra 2 muối: FeSO4 và Fe2(SO4)3

Công thức sắt oxit là: Fe3O4



Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O (4)

(1)  = = x mol (2) = = y mol

4

MgSO

n

2

H

4

FeSO

n

2

H

n

(4)  n FeSO n Fe SO  zmol

3 4 2

Ta có các phương trình: n H2= x + y = 0,05 (*)

n FeSO4= y + z = 0,075 (**) (4) + = 400.z + 120.x = 17,8 (***)

3 4

2( SO )

Fe

m

4

MgSO

m

Giải hệ (*), (**) và (***)

ta có : x = 0,015 y = 0,035 z = 0,04 Vậy a = 0,36g b = 1,96g c = 9,28g

0.5

0.5

0.25

0.25

0.5

Câu 10

Giả sử phẩn ứng là bậc nhất

→ biểu thức tính � =1���� ‒ ��

Gọi P là áp suất chung của hệ tại thời điểm t, Po là áp suất ban đầu của etylenoxit, x là áp suất riêng phần của metan ở thời điểm t, khi đó áp suất riêng phần của etylenoxit tại thời điểm t

là Po – x

→ áp suất chung của hệ P = Po – x + x + x = Po + x

→ x = P - Po→ Po – x = Po – (P - Po) = 2Po – P

→ � ‒ �� = ��

��‒ �=

�� 2��‒ �

→ phương trình động học của phản ứng có dạng

� =1��� �

�

2 ��‒ �

Thay các giá trị ứng với t khác nhau ta được

k1 = 1,06.10-2 ph-1

k2 = 1,05.10-2 ph-1

k3 = 1,05.10-2 ph-1

k4 = 1,08.10-2 ph-1

k5 = 1,06.10-2 ph-1

Nhận xét: hằng số tốc độ tại các thời điểm xấp xỉ bằng nhau nên phản ứng đúng là bậc 1

Hằng số tốc độ phản ứng bằng

� =�1+�2+�53+�4+�5= 1,06.10 ‒ 2 �ℎ‒ 1

0.5

1.0

0.5

Người ra đề

ĐINH TRỌNG MINH - 0988522822

LÃ THỊ THU