Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào tới trạng thái cân bằng của phản ứng 1.. Trong một thí nghiệm, người ta đưa từ từ oxi vào một bình dung tích 1 lít chứa 0,025 mol SO2 có chất xúc tác thể t
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VĨNH PHÚC
KÌ THI HSG TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XIII
NĂM 2017 - MÔN: HÓA HỌC – KHỐI: 11
(Thời gian: 180 phút)
(Đề có 6 trang)
Câu 1 (2.5 điểm) Tốc độ phản ứng có cơ chế
1 Cho phản ứng: 2 NO2 (k) 2 NO (k) + O2(k) Mỗi đường cong trong
hình dưới biểu thị sự thay đổi nồng độ của một chất theo thời gian Đường nào ứng
với sự phụ thuộc nồng độ oxi vào thời gian? Vì sao?
t
c
A
B
C
2 Để nghiên cứu động học của phản ứng
2[Fe(CN)6]3− + 2I− 2[Fe(CN)6]4− + I2 (*)
Người ta đo tốc độ đầu của sự hình thành iot ở 4 hỗn hợp dưới đây Các hỗn hợp
ban đầu không chứa iot
c([Fe(CN) 6 ] 3− ) mol/L
c(I − ) mol/L
c([Fe(CN) 6 ] 4− ) mol/L
Tốc độ đầu mmol.L −1 h −1
Thí nghiệm 1 Hỗn hợp
1
Thí nghiệm 2 Hỗn hợp
2
Thí nghiệm 3 Hỗn hợp
3
Thí nghiệm 4 Hỗn hợp
4
Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng được biểu thị bởi phương trình:
2
dc(I )
dt = k.ca([Fe(CN)6]3−).cb(I−).cd([Fe(CN)6]4−).ce(I2) Xác định giá trị của a, b, d, e và hằng số tốc độ phản ứng k
3 Cơ chế sau đây đã được đề xuất cho phản ứng (*):
[Fe(CN)6]3− + 2I-
1 1
k
k
[Fe(CN)6]4− + I2− (1)
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
Trang 2[Fe(CN)6]3− + I2− 2
k
[Fe(CN)6]4− + I2 (2)
a Trong 2 phản ứng trên, phản ứng nào diễn ra nhanh, phản ứng nào diễn ra chậm?
b Chứng minh rằng cơ chế trên phù hợp với phương trình biểu diễn tốc độ phản ứng tìm được ở 2.
Câu 2 (2.5 điểm) Nhiệt, cân bằng hóa học
Đun nóng hỗn hợp khí gồm O2 và SO2 có chất xúc tác, xảy ra phản ứng:
1
2O2 + SO2 SO3 (1)
1 Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 600C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt của phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ) Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào tới trạng thái cân bằng của phản ứng (1)?
2 Trong một thí nghiệm, người ta đưa từ từ oxi vào một bình dung tích 1 lít chứa
0,025 mol SO2 có chất xúc tác (thể tích của chất xúc tác không đáng kể) ở 100 oC Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thì có 0,015 mol SO3 được tạo thành, áp suất tổng của hệ là 1 atm Tính Kp.
3 Cân bằng (1) sẽ chuyển dịch như thế nào trong các trường hợp sau:
a) Cho một lượng N2 vào bình phản ứng để áp suất khí trong bình tăng gấp đôi? b) Giả thiết thể tích khí trong bình tăng gấp đôi, lượng N2 cho vào bình phản ứng chỉ để giữ cho áp suất tổng không đổi?
Cho các số liệu nhiệt động như sau:
sinh
H
1)
0
S (J.K–1.mol–1) 0
p
C (J.K–1.mol–1)
Câu 3 (2.5 điểm) Dung dịch điện ly - phản ứng oxi hoá khử - pin điện điện phân
(có cân bằng tạo chất ít tan)
1 Một trong các phương pháp tách loại asen khỏi nước ngầm là dùng oxi không khí đồng thời oxi hóa As(III) thành As(V) và Fe(II) thành kết tủa Fe(OH)3 Khi đó As(V)
sẽ bị hấp phụ trên bề mặt Fe(OH)3 và tách khỏi dung dịch nước Biết rằng trên bề mặt Fe(OH)3 sẽ tích điện dương khi pH<7 và tích điện âm khi pH > 7 Axit asenic H3AsO4
có pKa1 = 2,2; pKa2 = 6,9; pKa3 = 11,5
a) Nếu coi tổng nồng độ mol các dạng tồn tại axit asenic trong dung dịch là 100% Hãy tính xem các dạng H3AsO4 và H2AsO4- ở pH = pKa1, các dạng H2AsO4- và
Trang 3HAsO42- ở pH= pKa2, các dạng HAsO42-và AsO43- ở pH= pKa3 chiếm bao nhiêu phần trăm (về số mol)
b) Cho biết As(V) sẽ được tách loại khỏi nước tốt nhất ở pH = pKa1, pH= pKa2 hay pH= pKa3 Giải thích
2 Pin sạc axit chì vẫn là một trong những loại pin phổ biến nhất được sử dụng
trong xe hơi ở đầu của thế kỷ 21 Nó có một số đặc điểm vượt trội, và nó có thể được tái chế gần như hoàn toàn Trong suốt quá trình pin phóng điện thì điện cực chì và chì (IV) oxit chuyển thành điện cực sunfat chì Axit sulfuric được sử dụng như là chất điện phân
a Viết các quá trình hóa học xảy ra ở mỗi điện cực, phản ứng chung xảy ra khi pin
phóng điện và sơ đồ pin
Cho: 0 2
Pb /Pb
E 0,126V; 2
2
0 / 1, 455 ;
PbO Pb
4
a(HSO )
pK 2, 00;
4
s(PbSO )
pK 7, 66; tại 25oC:
RT
2,303 0,0592V
F
b Tính:
4
0
PbSO /Pb
0 PbO /PbSO
Câu 4 (2.5 điểm) Hóa nguyên tố (nguyên tố nhóm IV, V)
1 A là một hợp chất của nitơ và hidro với tổng điện tích hạt nhân bằng 10 B là một oxit của nitơ, chứa 36,36% oxi về khối lượng
a Xác định các chất A, B, X, D, E, G và hoàn thành các phương trình phản ứng:
X + HNO2 → D + H2O
b Viết công thức cấu tạo của D Nhận xét về tính oxi hóa - khử của nó
tương tự cường thủy Viết phương trình của các phản ứng tương ứng
2 A là một oxit của nitơ có màu nâu A tham gia vào các phản ứng sau đây:
1) SO2 + A + H2O = H2SO4 + B 4) A + H2O + O2 = 7) D + A = C + 2) A + H2O (lạnh) = 5) A + SO2 + H2O = C + 8) C + H2O =
Biết rằng phản ứng 6 tỉ lệ mỗi chất là 1:1:1 C nhiều hơn D đúng một nguyên tử hydro Xác định cấu trúc các chất chưa biết và vẽ công thức cấu tạo hợp chất D.
Câu 5 (2.5 điểm) Phức chất, phân tích trắc quang
Trang 41 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
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
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]
4 Độ hấp thụ riêng của phân tử chất A ở λmax = 279,1 nm là ε = 1,48.103
(L/mol.cm), trong khi đó, dạng proton hoá của A lại không hấp thụ ánh sáng có
M trong cuvet dày 2,0 cm ở 279,1 nm bằng 0,82 Tính giá trị pH của dung dịch này Biết hằng số bazơ của A là pKb = 9,2
Câu 6 (2,5 điểm) Cơ chế
Đề xuất cơ chế cho các phản ứng sau
b)
O
H3O+
OH
OH c)
N
Et
CH2Cl t
o
N Et Cl
d)
Trang 5HCHO + CH3COCH3 + CH3COCH2COOEt Et3N
to
COOEt
O
CH 3
OH
OH
HCOOH
Câu 7 (2,5 điểm) Hiđrocacbon
Corannulene là một hydrocarbon thơm đa vòng với công thức hóa học
C 20 H 10 Phân tử bao gồm một vòng Cyclopentane hợp nhất với 5 vòng benzen, do
đó nó có một cái tên khác là circulene Nó là mối quan tâm khoa học vì nó là một
polyarene đặc và có thể được coi là một mảnh của Buckminsterfullerene Do kết
nối này và cũng hình bát của nó, corannulene cũng được biết đến như một
buckybowl.Nó đã được điều chế bởi Jay Siegel theo sơ đồ sau:
HCHO
1 KCN
2 H3O+ B
HF
C SeO2 D
O
EtONa
F
1 NBS
2 Cu/Zn
H
Xác định các chất A => H
Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Sơ đồ cho dưới đây được dùng để tổng hợp một loại thuốc kháng sinh trong nhóm tetracycline
COOMe
OMe
1 AcOMe, NaH
2 ClCH2COOMe, NaH
NaH
B H2SO4 MeOH, t o C
C16H20O6
N2H4 KOH
1 NaOH, H2O
2 HF
1 Cl2/Fe
2 MeOH/H2SO4
(COOMe)2/NaH
HCl, to
C17H15ClO6 C15H13ClO4
OHC-COOtBu NaH
1 Me2NH
2 NaBH4
HCOOH
1 COCl2 2.
Na+
C19H20ClNO5 C19 H22ClNO5
Trang 6O 2 /CeCl 3
NaOH./MeOH
OMe O
Cl
OH
NMe2 OH
CONH2 O
OH
1 Hoàn thành dãy phản ứng (Các chất trong sơ đồ được biểu diễn dưới dạng công thức cấu tạo)
2 Hãy vẽ công thức hợp chất tạo phức giữa tetracycline với một kim loại bất kì
3 Khi sử dụng kháng sinh, đa phần mọi người đều cảm thấy khá mệt mỏi do có nhiều tác dụng phụ Vậy có nên sử dụng các thuốc để bổ sung nguyên tố vi lượng
để tăng sức đề kháng của cơ thể hay không?
HẾT
GV ra đề: Mạc Thị Thanh Hà - 0904769299
