Kết quả theo dõi sự biến thiên nồng độ S theo thời gian như sau: [S] Hãy cho biết bậc của phản ứng và tính hằng số tốc độ phản ứng k’ trong trường hợp này.. Từ các kết quả trên hãy cho b
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC
ĐỀ ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI CHỌN HSG KHU VỰC DHBB
NĂM HỌC 2021– 2022 Môn: Hóa học – Lớp 11
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
Câu 1 ( 2 điểm) Tốc độ phản ứng
1.1 Người ta nghiên cứu phản ứng thủy phân saccarozơ (S) trong dung dịch đệm có pH = 5.
Saccarozơ (S) →
Glucozơ (G) + Fructozơ (F)
a Kết quả theo dõi nồng độ S theo thời gian như sau:
[S]
Hãy cho biết bậc của phản ứng và tính hằng số tốc độ của phản ứng (k)
b Trong một thí nghiệm khác người ta nghiên cứu sự thủy phân trong dung dịch đệm có pH =
3,8 Kết quả theo dõi sự biến thiên nồng độ S theo thời gian như sau:
[S]
Hãy cho biết bậc của phản ứng và tính hằng số tốc độ phản ứng (k’) trong trường hợp này
c Từ các kết quả trên hãy cho biết ngoài saccarozơ còn có chất nào có ảnh hưởng tới tốc độ
phản ứng và cho biết bậc riêng phần đối với chất này
1.2 Phản ứng 2NO(k) + 2H2(k) → N2(k) + 2H2O (k) tuân theo quy luật động học thực nghiệm:
v = k[NO]2[H2] Hai cơ chế được đề xuất cho phản ứng này:
Cơ chế 1:
2NO(k) →k 1
N2O2(k) + H2(k) →k 2
HON(k) + H2(k) →k 3
H2O(k) + 2HN(k) (chậm) (3) HN(k) + HON(k) →k 4
N2(k) + H2O(k) (nhanh) (4)
Cơ chế 2:
N2O2(k) + H2(k) →k 5
N2O(k) + H2O(k) (chậm) (2’)
N2O(k) + H2(k) →k 6
N2(k) + H2O(k) (nhanh) (3’)
Cơ chế nào phù hợp với quy luật động học thực nghiệm? Tại sao?
Câu 2 (2 điểm) Cân bằng và phản ứng trong dung dịch, pin điện, điện phân.
Trang 2Một trong những thuốc thử đặc trưng để tìm ion Pb2+ (trong dung dịch) là Na2CrO4 Cho biết, kết tủa PbCrO4 màu vàng, tan được trong dung dịch NaOH dư; trong khi đó, kết tủa PbS màu đen, không tan được trong dung dịch NaOH
Thêm từ từ 0,05 mol Pb(NO3)2 vào 1,0 L dung dịch X gồm 0,02 mol Na2S và 0,03 mol
Na2CrO4, thu được hỗn hợp Y gồm phần kết tủa và phần dung dịch (coi thể tích không thay đổi khi thêm Pb(NO3)2 vào dung dịch X)
2.1 Tính pHcủa dung dịch X
2.2 Bằng lập luận và đánh giá hợp lí, chứng tỏ rằng, pH phần dung dịch của Y xấp xỉ bằng 7,0 2.3 Tính
2
2 7
[Cr O ]−
và [Pb2+] trong phần dung dịch của Y
2.4 Trình bày cách thiết lập sơ đồ pin được ghép bởi điện cực chì (Pb) nhúng trong hỗn hợp Y và
điện cực hiđro tiêu chuẩn
Cho biết:
a1(H S)2
pK
= 7,02; a2(H S)2
pK
= 12,90; a(HCrO )4
pK −
= 6,50; E
2+
0
Pb /Pb= -0,126
V s(PbS)
pK
= 26,60; s(PbCrO )4
pK
= 13,70; s(Pb(OH) )2
pK
= 14,90 2
2 4
+ 2H+
2
2 7
Cr O −
+ H2O K = 3,13.1014
Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ lg β1
∗
= lg Pb(OH)
β
∗
+
= -7,80
Pb2+ + 2H2O Pb(OH)2(dd) + 2H+ lg 2
β
∗
= lg Pb(OH)2
β
∗
= -17,20
Pb2+ + 3H2O Pb(OH)3
−
+ 3H+ lg β3
∗
= lg Pb(OH)3
β
∗
−
= -28,00
(với pK
a = -lgK a ; pK s = -lgK s; ở 25oC:
2,303RT
= 0,0592 V) F
Câu 3 (2 điểm) Nhiệt động học và cân bằng hóa học
Sự phụ thuộc của hằng số cân bằng vào nhiệt độ đối với cân bằng:
PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k) được thể hiện bằng biểu thức:
trong đó T là nhiệt độ tính theo Kelvin (K)
Trang 3Câu 4 (2 điểm) Hóa nguyên tố (Kim loại, phi kim nhóm VA, IVA)
Kim loại X đã được biết đến từ thế kỉ 18 Tuy nhiên, trước đó những thợ khai thác mỏ đã biết
rõ về quặng của X X trông giống như đồng và được sử dụng trong việc sơn màu lục cho thủy tinh.
X là một kim loại khá không hoạt động Để sử dụng nó trong sản xuất trước tiên phải chuyển hóa X
bằng các phản ứng với flo và các tác nhân oxi hóa mạnh khác
Sơ đồ trên cho thấy sự biến đổi giữa các hợp chất của X với các mức độ oxi hóa khác nhau Biết rằng:
- Công thức phân tử I gồm 5 nguyên tử Khi phân hủy I khối lượng giảm 14.1%;
- Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong H: %(Xe) = 42.00 %; %(F) = 48.62 %; %(X) = 9,38 %
- Khi phân hủy D khối lượng giảm 67,88%;
- A là một hexahidrat với %(Cl) = 29,83 %;
- Trong E, G số phối trí của X là 4 Trong G: %(X) = 27,31 %;
- Trong phản ứng F → G, kali bị thiếu và amoniac lỏng là dung môi.
4.1 Xác định tất cả các chất chưa biết A - J và kim loại X, giải thích.
4.2 Viết phương trình của tất cả các phản ứng 1 - 10.
Câu 5 (2 điểm) Phức chất
5.1 Dựa vào thuyết VB hãy viết công thức cấu tạo của các phức chất sau: [Fe(CO)5]; [Fe(CO)6]Cl2, biết rằng chúng đều nghịch từ
5.2 Thuyết VB không thể giải thích được tại sao một bazơ Lewis yếu như CO lại có khả năng
tạo phức chất tốt và tạo nên những phức chất cacbonyl bền vững Dựa vào cấu hình electron của phân tử CO theo thuyết MO, hãy giải thích sự tạo thành liên kết bền giữa kim loại và CO
5.3 Cho phản ứng: [Fe(CO)5] + 2 NO → [Fe(CO)2(NO)2] + 3 CO
a Giải thích tại sao có thể thay thế 3 phối tử CO bằng 2 phối tử NO trong phản ứng trên.
b Tìm một phức chất cacbonyl (chỉ chứa phối tử CO) đồng điện tử với [Fe(CO)2(NO)2] Hãy dự đoán cấu trúc phân tử của [Fe(CO)2(NO)2]
Câu 6 (2 điểm) Đại cương hữu cơ
6.1 Gọi tên các hợp chất sau theo danh pháp IUPAC.
Trang 46.2 Cho chất A : CH3-CH=CH-CH(C2H5)CH3
Viết các công thức biểu diễn cấu trúc của A và có ghi rõ ký hiệu lập thể (Z, E, R, S)
Câu 7 (2 điểm) Cơ chế phản ứng hóa hữu cơ
Cho biết cơ chế của các phản ứng sau:
7.1.
7.2
Câu 8 (2 điểm) Sơ đồ chuyển hóa hữu cơ
Hãy cho biết các công thức cấu tạo của các chất ứng với các chữ cái trong sơ đồ
+ O 1.KMnO4,H
+
2 CH2N2 du P
CH3ONa
- CH3OH
Q
Q H3O
+ ,t0
- CO2 R
CH2N2
S
Zn, BrCH2CO2CH3
T
- H2O U
H2/Pt
V
V CH3ONa
- CH3OH X
H3O+, t0
- CO2 Y
NaNH2, CH3I du O
(fenchon)
Câu 9 (2,0 điểm) Xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ.
Hai hợp chất hữu cơ đa chức A và B đều có công thức phân tử C5H6O4 là đồng phân lập thể của
nhau Cả A và B đều không có tính quang hoạt, A có nhiệt độ sôi thấp hơn B Hai chất A và B đều
tác dụng với NaHCO3 giải phóng khí CO2 Khi hiđro hóa A hay B bằng H2 với xúc tác Ni được hỗn
hợp X gồm các chất có công thức C5H8O4 Có thể tách X thành hai dạng đối quang của nhau.
a Lập luận xác định cấu tạo của A và B
b Viết công thức Fischer của hai dạng đối quang của X
c Cho A tác dụng với Br2/CCl4
- Viết cơ chế phản ứng
Trang 5HNO3 loãng, nóng thu được axit C (C6H10O8) không quang hoạt Thoái biến B thu được
monosacarit D (C5H10O5) D bị oxi hoá bởi HNO3 loãng, nóng cho axit E (C5H8O7) quang hoạt Mặt
khác A tác dụng với CH3I/pyridin sinh ra F F phản ứng với dung dịch HCl loãng sinh ra G G
bị oxi hoá bởi dung dịch HNO3 loãng, nóng thu được hỗn hợp sản phẩm, trong đó có axit
2,3-đimetoxi butanđioic và axit metoxi propadioic Xác định cấu trúc các hợp chất A-G?
10.2 Peptit E có khả năng ức chế một số chủng vi khuẩn Để xác định cấu trúc bậc I của E, có
thể tiến hành thí nghiệm như sau: Peptit E không cho phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và không
bị thủy phân bởi enzym aminopeptiđaza Thủy phân hoàn toàn E thu được các amino axit như sau:
Gly3, Pro2, Phe, Tyr Khi thủy phân không hoàn toàn E bằng enzym pepsin, thu được tetrapeptit E 1
và tripeptit E 2 Thành phần của E 1 gồm Phe, Gly2 và Pro, thành phần của E 2 gồm Tyr, Gly và Pro.
Mặt khác, thủy phân không hoàn toàn E trong dung dịch axit loãng thu được hỗn hợp sản phẩm trong đó có mặt tetrapeptit E 3 Thành phần của E 3 gồm Tyr và Gly3
a Xác định cấu trúc bậc I của E
b Biểu diễn cấu trúc của E ở dạng công thức Fisơ, biết rằng các aminoaxit tạo thành E đều là
đồng phân L-aminoaxit
Cho biết công thức cấu tạo của một số aminoaxit như sau: