Nếu khụng núi gỡ thờm, hóy tớnh chớnh xỏc đến 5 chữ số thập phõn.. Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không ma
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
THANH HOÁ GIẢI TOÁN TRấN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010 - 2011
Thời gian 150 phỳt
ĐỀ CHÍNH THỨC MễN: HOÁ HỌC
ĐIỂM CỦA TOÀN BÀI THI Cỏc giỏm khảo (Họ tờn, chữ ký) Số phỏch Bằng số 1 Bằng chữ 2
Chỳ ý: 1 Nếu khụng núi gỡ thờm, hóy tớnh chớnh xỏc đến 5 chữ số thập phõn 2 Chỉ cần giải túm tắt và ghi kết quả mà khụng được cú thờm ký hiệu gỡ khỏc 3 Được sử dụng bảng toàn hoàn cỏc nguyờn tố hoỏ học do nhà xuất ban giỏo dục phỏt hành Cõu 1 Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76 a) Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY3 b) Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y * Lời giải túm tắt:
* Kết quả:
Cõu 2: Cân bằng của phản ứng khử CO2 bằng C : C + CO2⇌ 2CO xảy ra ở 1090K với hằng số cân bằng Kp = 10 a) Tìm hàm l−ợng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm b) Để có hàm l−ợng CO bằng 50% về thể tích thì áp suất chung là bao nhiêu? * Lời giải túm tắt:
Trang 2
* Kết quả:
Câu 3: Một loại khoáng chất có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X về khối lượng Hãy xác định công thức phân tử của khoáng chất đó * Lời giải tóm tắt:
* Kết quả:
Câu 4: Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca có hình cầu, có độ đặc khít là 74% Cho nguyên tử khối của Ca = 40,08
* Lời giải tóm tắt:
* Kết quả:
Trang 3
Cõu 5: Xác định momen lưỡng cực (D) μCl, μCH3 và μ
2
NO trong các dẫn xuất thế 2 lần của nhân benzen sau: 1,2 – dinitrobenzen (μ = 6,6 D); 1,3 – diclobenzen (μ = 1,5 D); para – nitrôtoluen (μ = 4,4 D);
* Lời giải túm tắt:
* Kết quả:
Cõu 6: a Tính pH của dung dịch A là hỗn hợp gồm HF 0,1M và NaF 0,1M ? b Tính pH của 1 lít dung dịch A trong 2 trường hợp sau : - Thêm 0,01 mol HCl vào dung dịch A
- Thêm 0,01 mol NaOH vào dung dịch A Biết KA(HF)= 6,8 10-4 và thể tớch dung dịch khụng đổi * Lời giải túm tắt:
* Kết quả:
Trang 4
Cõu 7: Tớnh năng lượng liờn kết trung bỡnh C ưH và CưC từ cỏc kết quả thực nghiệm sau:
- Nhiệt đốt chỏy CH4 = - 801,7 kJ/mol
- Nhiệt đốt chỏy C2H6 = - 1412,7 kJ/mol
- Nhiệt đốt chỏy Hidrro = -241,5 kJ/mol
- Nhiệt đốt chỏy than chỡ = -393,4 kJ/mol
- Nhiệt húa hơi than chỡ = 715 kJ/mol
- Năng lượng liờn kết HưH = 431,5 kJ/mol
Cỏc kết quả đều đo được ở 298K và 1atm
* Lời giải túm tắt:
* Kết quả:
Cõu 8: Nitrosyl clorua là một chất rất độc, khi đun nóng sẽ phân huỷ thành nitơ monoxit và clo a) Hãy viết phương trình hóa học cho phản ứng này b) Tính Kp của phản ứng ở 298K (theo atm và theo Pa) Cho: Nitrosyl clorua Nitơ monoxit Cl2 ΔHo 298 (kJ/mol) 51,71 90,25 0 S0298 (J/K.mol) 264 211 223 c) Tính gần đúng Kp của phản ứng ở 475K * Lời giải túm tắt:
Trang 5
* Kết quả:
Cõu 9: Trộn CuO với một oxit kim loại đơn hóa trị II theo tỷ lệ mol 1:2 đ−ợc hỗn hợp A Dẫn một luồng khí H2 d− đi qua 3,6 gam A nung nóng thu đ−ợc hỗn hợp B Để hòa tan hết B cần 60 ml dung dịch HNO3 nồng độ 2,5M và thu đ−ợc V lít khí NO duy nhất(đktc) và dung dịch chỉ chứa nitrat kimloại Xác định kim loại hóa trị II nói trên và tính V * Lời giải túm tắt:
* Kết quả:
Cõu 10: Một hỗn hợp (X) gồm 1 ancol no đơn chức (A) vμ 1 axit no (B) 2 lần axit Khối l−ợng
- Phần 1 cho tác dụng với natri d− cho ra y lít hiđro (đktc)
a) Tính số mol a (nA), b (nB) theo x, y, z
b) Cho x = 34,8 gam, y = 3,36 lít vμ z = 15,4 gam
* Xác định công thức cấu tạo của (A), (B)
phản ứng lμ 80%
Cho: C = 12, H = 1, O = 16, N = 14, Cl = 35,5, Na = 23, K = 39, S = 32, Ca = 40, Br = 80
* Lời giải túm tắt:
Trang 6
* Kết quả:
Biết: ΔG = ΔH − TΔS ; ΔG = − RTlnK và ln ( 1 1 ) ) ( ) ( 1 2 2 1 T T R H T K T K p p = Δ − (theo đơn vị J) * Hằng số khí: R = 8,314 J.K-1.mol-1; p = 1atm = 1,013 105 Pa; NA = 6,022 1023
* 1cal = 4,18 J
Trang 7SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THANH HểA HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
GIẢI TOÁN TRấN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010 - 2011
MễN : HểA HỌC
Mỗi cõu 2 điểm
- Phần giải: 1,5 điểm
- Phần tớnh kết quả: 0,5 điểm
Nội dung Điểm
Cõu1:
a) Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Zx , Y là Zy ; số nơtron (hạt không mang điện)
của X là Nx , Y là Ny Với XY3 , ta có các phương trình:
Tổng số ba loại hạt: 2 Zx + 6 Zy + Nx + 3 Ny = 196 (1)
2 Zx + 6 Zy ư Nx ư 3 Ny = 60 (2)
6 Zy ư 2 Zx = 76 (3)
Cộng (1) với (2) và nhân (3) với 2, ta có:
4 Zx + 12 Zy = 256 (a)
12 Zy ư 4Zx = 152 (b)
Zy = 17 ; Zx = 13 Vậy X là nhôm, Y là clo XY3 là AlCl3
b) Cấu hình electron: Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
; Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Cõu 2:
: a) C + CO2 ⇌ 2CO ∑ n
[ ] (1 - x) 2x 1 + x (mol)
Phần mol 1
1
x x
ư +
2 1
x x
+
Ta có : Kp =
2
2
CO
CO P
P
=
2
2 1 1 1
x x x x
ư + 1,5 = 10 → x = 0,79
b) Suy ra Kp = ( )2
0,5
Cõu 3
Hàm lượng %X = 100 – 13,77 – 7,18 – 57,48 – 2,39 = 19,18%
Phõn tử khoỏng chất trung hũa điện nờn :
Lập bảng xột:
thấy chỉ cú y = 6 là thỏa món X = 32 ⇒ S (lưu huỳnh)
Na : Mg : O : H : S = 13,77 7,18 57, 48 2,39 19,18 : : : :
Cụng thức khoỏng: Na2MgO12H8S2 ⇒ Na2SO4.MgSO4.4H2O
Trang 8NO2
Cl NO2
NO2
Cl CH3
Câu 4
Thể tích của 1 mol Ca = 40,08
1, 55 = 25,858 cm3, một mol Ca chứa NA = 6,022×1023 nguyên tử Ca
10 022 , 6
74 , 0 858 , 25
= 3,1786 ×10−23 cm3
r
3 × π
4π = 3
23
14 , 3 4
10 1786 , 3
= 1,9654×10−8 cm
Câu 5 :
Gi¶i: μ
μ μ
Theo ph−¬ng ph¸p céng vÐct¬:
μ2
= μ12 + μ2 2 + 2 μ1 μ2cos θ hay μ= μ12 + μ22 + 2 μ1μ2cos θ
*Tr−êng hîp ph©n tö cã 2 nhãm thÕ nh− nhau ( μ1= μ2 ) th× ta cã :
μ2= 2μ12 (1 + cos θ ) = 4μ12cos
2
θ
hay μ = 2μ1cos
2
θ
VËy: - 1,2 – dinitrobenzen cã θ=
3
π
= 600 th× 6,6 = 2μ
2
NO cos 60
2 → μNO2 = 3,8 D
- 1,3 – diclobenzen cã θ = 2
3
π
= 1200 th× 1,5 = 2μCl cos 120
2 → μCl = 1,5 D
* Tr−êng hîp ph©n tö cã 2 nhãm thÕ kh¸c nhau ( μ1≠ μ2 ) nh− p – nitroToluen th×:
θ = 1800 vµ μNO2vµ μCH3cã h−íng ng−îc nhau, μNO2 h−íng tõ trong ra ngoµi cßn μCH3 l¹i
h−íng tõ ngoµi vµo trong Theo phÐp céng vect¬:μ ( p – nitroToluen) = μ
2
NO –
3
CH
μ Hay 4,4 = 3,8 – μCH3 → μCH3= 3,8 – 4,4 = – 0,6 D (dÊu – chøng tá h−íng cña μCH3 )
( 3
CH
Câu 6
a Trong dung dịch A có HF ⎯⎯ ←⎯ ⎯ H → +
+ F- (1) và NaF → Na+ + F- (2)
Vì có phương trình 2 nên cân bằng (1) bị chuyển sang trái nên có thể coi : [ HF] = 0,1 ; [F- ]=
0,1
Ka = = 6,8.10-4 → [H+ ] = → pH= -lg[H+ ] = -lg(6,8.10-4)
→ pH= 3,1675
[H+ ] [F- ]
[HF]
0,1.6,8.10-4
0,1
Trang 9b * Khi thờm HCl vào dung dịch A : HCl → H+ + Cl- và H+ + F- → HF
0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 mol
[HF]= 0,1+ 0,01 = 0,11mol/l ; [F- ]= 0,1- 0,01 = 0,09 mol/l
Ka = = 6,8.10-4 → [H+ ] = → pH= -lg[H+ ] = -lg(8,3 10-4)
→ pH= 3,0809
* Khi thờm NaOH vào dung dịch A : NaOH → Na+ + OH- và HF + OH- → F- + H2O
0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 mol
[HF]= 0,1- 0,01 = 0,09mol/l ; [F- ]= 0,1+ 0,01 = 0,11 mol/l
Ka = = 6,8.10-4 → [H+ ] = → pH= -lg[H+ ] = -lg(5,56 10
-4)
→ pH= 3,2549
Cõu 7:
Ta sắp xếp các phương trình (kèm theo ký hiệu nhiệt) sao cho các chất ở 2 vế triệt tiêu để còn lại
phương trình CH4→ C (r)+ 4H
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH1
2H2O → O2 + 2H2 - 2ΔH2
CO2 → O2 + C (r) - ΔH3
C (r) → C (k) ΔH4
2H2 → 4H 2ΔH5
Tổ hợp các phương trình này ta được CH4→ C(r) + 4H
4ΔH0CưH = ΔH1 - 2ΔH2 - ΔH3 + ΔH4 + 2ΔH5
= - 801,7 + 483 + 393,4 + 715 + 2(431,5) = 1652,7 kJ/mol
và Năng lượng liên kết CưH = 1652,7 : 4 = 413,175 kJ/mol
Bằng cách tương tự tính(từ phản ứng đốt cháy C2H6) được Năng lượng liên kết CưC = 345,7
kJ/mol
b) Hằng số cân bằng nhiệt động lực học được tính theo phương trình ΔG = ư RTlnK
Trong đó ΔG = ΔH ư T ΔS
ΔH = [(2 ì 90,25 103) + 0 ư (2 ì 51,71 103 ) = 77080 J/mol
ΔS = [(2 ì 211) + 223 ư (2 ì 264) = 117 J/mol
ΔG = 77080 ư 298 ì 117 = 42214 J/mol
và ln K = ư 42214
8,314 298 ì = ư 17,0385 ⎯⎯ → Kp = 3,9836 10ư8 atm
và Kp = 4,0327 10ư3 Pa
c) Tính gần đúng:
1
( )
( )
Kp T
H
R T T
8,314 298 475
[H+ ] [F- ]
-4
0,09
[H+ ] [F- ]
[HF]
0,09.6,8.10-4 0,11
Trang 10ln Kp (475) = ư 5,4455 ⎯⎯ → Kp = 4,3157 10 ư3 atm hay Kp = 437,2883Pa
Cõu 9
Gọi oxit kim loại phải tìm là MO và a và 2a là số mol CuO và MO trong A
Vì hidro chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau nhôm trong dãy điện hóa nên có 2 khả năng
xảy ra:
* Trường hợp 1: M đứng sau nhôm trong dãy điện hóa
CuO + H2 → Cu + H2O
MO + H2 → M + H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
3M + 8HNO3 → 3 M(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
Ta có hệ pt:
= 0,15
⎧
⎪
⎨ +
Trường hợp này loại vì Ca đứng trước Al trong dãy thế điện hóa
* Trường hợp 2: M đứng trước nhôm trong dãy điện hóa
CuO + H2 → Cu + H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O
MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2H2O
Ta có hệ pt:
8 4a = 0,15 3
a
⎧
⎪
⎨ +
Nghiệm này hợp lý và VNO=0,015 22,4 = 0,336 lít → mCuO= 0,0225 80=1,8g => % CuO=50%
Cõu 10:
x
2
⇒
2
H
- Phần 2 đốt cháy:
Trang 11⇒
2
CO
z
b)
* Thay c¸c gi¸ trÞ cña x = 34,8 ; y = 3,36 ; z = 15,4
Ta ®−îc: a = 0,2 mol
b = 0,05 mol
Tõ (3’), ta cã:
0,2n + 0,05m = 0,25 Hay: 4n + m = 5
n 1 2
m 1 (-)
COOH
COOH
⇒ %A = 55,17
%B = 100 - 55,17 = 44,83
c)
PhÇn 3:
H
3
COOCH
COOCH
⎯⎯⎯→
Ghi chú:
Thí sinh làm các cách khác nếu đúng thì cho điểm tối đa ứng với các phần tương đương đương