Đề thi HSG Hóa học lớp 11 trại hè Hùng Vương 2015 - Học Toàn Tập

thả viên nước đá vào rượu trên đến khi hệ đạt cân bằng. Coi hệ được xét là cô lập. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:.. Biết rằng hỗn hợp khí sau khi đốt cháy không có oxi dư, các[r]

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG

LẦN THỨ XI

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 11

Ngày thi: 01 tháng 08 năm 2015 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

(Đề thi gồm 4 trang)

Câu 1 (2,5 điểm) Tốc độ phản ứng hóa học

1.1 Nitramit có thể bị phân hủy trong dung dịch H2O theo phản ứng:

NO2NH2 → N2O(k) + H2O

Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng được tính bởi biểu thức:

] [

] [

3

2 2





O

H

NH

NO

k

a) Trong môi trường đệm, bậc của phản ứng là bao nhiêu?

b) Trong các cơ chế sau cơ chế nào chấp nhận được:

+ Cơ chế 1: NO2NH2k1 N2O(k)H2O

+ Cơ chế 2:

NO2NH2H3Ok2 NO2NH3 H2O

Nhanh

NO2NH3+ k3 N2O + H3O+ Chậm

+ Cơ chế 3:



 





NH

NO2NH k5 N2OOH Chậm

H3OOHk6 2H2O

Nhanh

1.2 Nghiên cứu động học của phản ứng: 2NO (k) + 2H2 (k)  N2 (k) + 2H2O (l)

người ta thu được các số liệu sau:

P (NO), atm P (H2), atm Tốc độ phản ứng (atm.s1)

a) Viết biểu thức liên hệ tốc độ phản ứng với nồng độ các chất tham gia phản ứng

b) Phản ứng được cho là bao gồm 3 giai đoạn sơ cấp:

Giai đoạn 1 2NO N2O2

Giai đoạn 2 N2O2 + H2  N2O + H2O

Giai đoạn 3 N2O + H2  N2 + H2O

Với các điều kiện nào về tốc độ tương đối của các giai đoạn 1, 2 và 3, cơ chế phản ứng

ĐỀ CHÍNH THỨC

Câu 2 (2,5 điểm) Nhiệt, cân bằng hóa học

2.1 Ở 25 oC và áp suất 1 atm, khí CO2 tan trong nước với hằng số Henry KH = 0,0343 mol/l

a) Cho biết ý nghĩa của KH

b) Biết quá trình: CO2 (dd) + H2O (l) H+(dd) + HCO3- (dd) có K = 1,15.10-8 Tính

∆ 0

298

G của cân bằng này

c) Tính nồng độ của CO2 trong nước khi áp suất riêng của nó bằng 4,4.10- 4 atm và pH của dung dịch thu được

2.2 Thả một viên nước đá có khối lượng 20 gam ở -25oC vào 200 ml rượu Vodka-Hà Nội 39,5o (giả thiết chỉ chứa nước và rượu) để ở nhiệt độ 25 oC Tính biến thiên entropi của quá trình thả viên nước đá vào rượu trên đến khi hệ đạt cân bằng Coi hệ được xét là cô lập

Cho: R = 8,314 J.mol-1.K-1; khối lượng riêng của nước là 1g.ml-1 và của rượu là 0,8 g.ml-1; nhiệt dung đẳng áp của nước đá là 37,66 J.mol-1.K-1, của nước lỏng là 75,31 J.mol-1.K-1 và của rượu là 113,00 J.mol-1.K-1 Nhiệt nóng chảy của nước đá là 6,009 kJ.mol-1

Câu 3 (2,5 điểm) Dung dịch điện li

Đem điện phân 100ml dung dịch X gồm NiCl2 0,20M và MCl2 0,25 M với điện cực trơ, có cường độ dòng điện một chiều không đổi là 9,65A Sau thời gian 10 phút thấy catot tăng lên 1,734 gam và dung dịch sau điện phân chỉ có một chất tan Nhỏ 100ml dung dịch gồm

K2Cr2O7 0,50M và H2SO4 2M vào 100ml dung dịch MCl2 0,60M, sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y

a) Xác định muối MCl2

b) Thiết lập một pin điện tạo bởi điện cực Pt nhúng trong dung dịch Y với điện cực Ag nhúng trong dung dịch [ Ag(NH3)2]NO3 0,50M, KCN 2,10M Viết các bán phản ứng ở mỗi điện cực, phản ứng khi pin phóng điện và suất điện động của pin mới được thiết lập

Cho: MNi=58,7 E0(Cr2O72-/Cr3+)= 1,33 V; E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77 V; E0(Ag+/Ag)= 0,80V;

β[Ag(CN)43-] = 10-20,67, β[Ag(NH3)2+] = 10-7,23

Câu 4 (2,5 điểm) Hóa nguyên tố ( nhóm IV, V)

4.1 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

Xác định các chất A, B, C, D, E, G, X

4.2 Khí X có thể kết hợp với natri peoxit theo tỉ lệ mol 1: 1 cho sản phẩm là một muối duy

nhất, muối này khi tác dụng với axit tạo khí Y có đặc tính làm đục nước vôi trong và có tỉ khối so với hiđro bằng 22

a) Xác định X

b) Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí A gồm X và O2 rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy tác dụng với dung dịch KOH dư ở nhiệt độ và áp suất cao thì thu được một dung dịch chứa 2 muối theo tỉ lệ mol 2:1 Biết rằng hỗn hợp khí sau khi đốt cháy không có oxi dư, các phản ứng xảy

ra hoàn toàn và hỗn hợp khí A nhẹ hơn không khí Tính tỉ khối của A so với không khí

Câu 5 (2,5 điểm) Phức chất

5.1 Cho hai ion phức sau: [NiCl4]2- (0) và [Ni(CN)4]2- (0)

a) Đọc tên hai ion phức trên

b) Sử dụng phương pháp liên kết hóa trị, giải thích sự hình thành liên kết trong hai ion phức c) Cho biết dạng hình học của các phức này Biết Ni (Z= 28)

5.2 Phối tử (2-aminoetyl)photphin là phối tử hai càng Viết các đồng phân hình học và đồng

phân quang học của phức chất đicloro bis(2-aminoetyl)photphin niken(II)

Câu 6 (2,5 điểm) Đại cương hóa hữu cơ

6 1 Nicotin là một ankaloit rất độc có trong thành phần của khói thuốc lá có công thức cấu

tạo như sau:

Nicotin

Hãy xác định nguyên tử Nitơ có tính bazơ mạnh hơn trong Nicotin và giải thích

6.2 Vẽ các cấu trúc đồng phân có cùng công thức phân tử C4H8O trong các trường hợp sau: a) Là các đồng phân hình học

b) Là các đồng phân quang học

c) Vừa là đồng phân hình học, vừa là đồng phân quang học

Câu 7 (2,5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ

7.1 Hợp chất A (C4H6O3) quang hoạt, không tham gia phản ứng tráng bạc, tác dụng với

anhiđrit axetic tạo ra dẫn xuất monoaxetat Khi đun nóng với metanol, A chuyển thành chất B

(C5H10O4) Dưới tác dụng của axit vô cơ loãng, B cho metanol và C (C4H8O4) C tác dụng với

anhiđrit axetic tạo ra dẫn xuất triaxetat, tác dụng với NaBH

hoạt C tham gia phản ứng tráng bạc tạo thành axit cacboxylic E (C4H8O5) Xử lí amit của E

bằng dung dịch loãng natri hipoclorit tạo ra D-(+)-glyxeranđehit (C3H6O3) và amoniac

Vẽ cấu trúc của A, B, C, D và E

7.2 Trình bày cơ chế tạo sản phẩm trong các phản ứng sau:

Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ

8.1 Một hợp chất A (C4H10O) cho phản ứng iođoform Khi cho hỗn hợp của oxi và chất A (ở dạng khí) đi qua dây đồng nung đỏ thì thu được chất B (C4H8O) Phản ứng của B với

vinylaxetilen có mặt bột KOH (trong dung môi ete, 0-5 oC) cho chất C (C8H12O) Phản ứng

của C với H2SO4 loãng trong axeton có mặt của HgSO4 cho hai đồng phân cấu tạo D và E

(C8H12O), hai chất này có thể tồn tại ở dạng đồng phân hình học (D1, D2 và E1, E2 tương ứng)

Khi đun nóng C với H2SO4 10% (60 oC, 6 giờ), có mặt muối thuỷ ngân thì thu được chất F

(C8H14O2), không chứa nhóm -OH

Viết công thức cấu tạo của A, B, C, F và vẽ cấu trúc của D1, D2, E1, E2

8.2 a) Dùng công thức cấu tạo hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

Br

Mg, ete

A

O

1

2

H+

B

PBr3

C

NaCN

K

L M

H2O, H+ SOCl2

H2, xt

H2SO4 (C9H8) (C9H10O)

(C9H9OCl) (C9H8O) nhiÖt

AlCl3

b) Viết cơ chế của quá trình F  K

Học sinh không được sử dụng Bảng tuần hoàn

Giám thị không giải thích gì thêm

Giá trị các hằng số dùng cho các phép tính:

T = (toC + 273)K ; R = 8,314 J.K-1.mol-1 ; F = 96,5.103 C mol-1

* Các nguyên tử khối:

Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Al = 27; S = 32; Ca = 40; Mg = 24; K = 39