Các đại lượng ΔHo, ΔSo và ΔGo dưới đây chỉ xét riêng cho quá trình nhiệt độ của cơ thể tăng từ t1 lên t2, không xét cho các phản ứng dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ đó và được tính trong đi[r]
Trang 1trang 1/3
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT
NĂM 2017 Môn: HOÁ HỌC
gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi
(Đề thi có 03 trang, gồm 06 câu) Cho biết: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; K = 39; Mn = 55; I = 127; T (K) = t (C) + 273,15;
1 bar = 105 N·m–2; 1 atm = 1,0132.105 N·m–2; 1 nm = 10–9 m; H0ng s2 Avoga5ro, NA = 6,0221.1023 mol–1;
H0ng s2 khí, R = 8,3145 J·K–1·mol–1 = 0,08205 atm·L·K–1·mol–1; <i=n tích nguyên t2, e = 1,602.10–19
C; H0ng s2 5i=n, εo = 8,854.10–12 J–1·C2·m–1; H0ng s2 Planck, h = 6,6261.10–34 J·s; T2c 5B ánh
sáng, c = 2,9979.108 m·s–1; Kh2i lDEng proton, mp = 1,6726.10–27 kg; Kh2i lDEng electron, me = 9,1094.10–31 kg; Kh2i lDEng nGtron, mn = 1,6749.10–27 kg; 1 nHm = 365 ngày; 1 Bq = 1 phân rã/giây; M 25C:
; K: [Ar]4s1; Rb: [Kr]5s1; Cs: [Xe]6s1; Cu: [Ar]3d104s1; Ag: [Kr]4d105s1; Au: [Xe]4f145d106s1
Câu I (2,5 điểm)
NHng lDEng E n (J) cTa mBt electron trong trDng lUc mBt hVt nhân 5DEc tính b0ng biWu thc:
Trong 5X) e là 5= tích nguyên 2 Z là 5= tích V nhân; εo là h0ng s2 5i=n; h là h0ng s2 Planck;
n là s2 lDEng tY chính (n = 1, 2, 3, ); μ (kg) là kh2i lDEng rút gZn cTa h=, 5DEc tính b0ng
biWu thc: μ = (mV nhân.melectron) : (mV nhân + melectron)
a) Tính *D[> sóng λmax (nm) >T dãy ] Lyman khi electron >?W ^ n = 2 3_ n = 1 trong
nguyên Y 54/
b) ` 12 DG 3[ *D[> sóng λmax >T dãy Lyman có 1U khác *= a b 54 và 5GF -B 5c 3d >T 54) trong V nhân có -B proton và -B G4'/ =? này Z là
sU chuyWn ddch 5cng vd Nguyên nhân là do sU khác bi=t v_ kh2i lDEng rút gZn giba 5Gteri và hi5ro Tính sU khác bi=t v_ t`n s2 eν (Hz) cTa photon phát xV khi electron chuyWn t^ n = 2 v_ n = 1 trong 5GF và 54/
c) Positroni là mBt h= gcm mBt positron, là hVt có 5i=n tích +1, và mBt electron Khi electron chuyWn t^ n = 3 v_ n = 2, h= bc xV photon có bD[c sóng λ = 1312 nm Tính kh2i lDEng m (kg) cTa positron
Câu II (4,0 điểm)
1 U> =- cho *g) NH3h 3[ BF3V4 ra -B > j X duy ) có màu j/ a) kg DG trình hóa Z> >T h / Ah này ?B> 64V nào? nh thích
b) Vigt công thc Lewis cTa mpi phân tY trong phhn ng trên Cho bigt dVng hình hZc cTa
mpi phân tY 5ó theo thuygt VSEPR (thuygt v_ sU 5sy giba các ctp electron M l[p va hóa trd)
c) uU 54C giá d >T -p góc liên 7g trong phân Y > X.
2 n` 5K) D ta tìm ra -B 64V E > -[) 5` v 5W làm nhiên 6=? cho 5B >G
>T tên 6Y 5s/ E > 5X là NH4N(NO2)2 (amoni 54-'/
a) Vigt các công thc Lewis cho anion và các dVng cBng hDMng b_n nht cTa nó Gih thigt các nguyên Y trong anion này 5_? 0- trong -B -t w/
b) Khi ]) phân Y amoni 54- *d phân T thành khí G) G D[> và khí oxi kg
DG trình hóa Z> và tính =? = >T h 5X/
Cho biết:
H 6DE (kJ·mol–1) 391 160 418 201 607 941 467 495
3 NHng lDEng ion hóa th nht cTa mBt mol Br2(khí) có giá trd 240,88 kJ Tính s2 sóng (cm–1)
nha nht cTa mBt photon 5W có thW tách electron 5`u tiên ra khai mBt phân tY Br2(khí)
2,303
0,0592
RT
4 2
2 2 2 o
(J) =
8
n
e Z E
h n
2 2
N(NO )
Trang 2trang 2/3
4 Cho bigt loVi liên kgt giba các hVt M nút mVng lD[i trong mpi loVi tinh thW cTa các cht rjn sau:
*V> canxi oxit; kim >DG than chì (graphit) và iot
Câu III (2,5 điểm)
1 B *= nhân t 60,0 kg *d 12 5B B/ Trong gian j) = 5B >T >G W
b=nh nhân tHng t^ t1 = 36,5C lên t2 = 40,5C MBt cách g`n 5úng thô, gih thigt, cG thW b=nh nhân
DG 5DG 3[ 60,0 kg D[> tinh 7g không trao 5] = và > 3[ môi D bên ngoài Các 5Vi lDEng eHo, eSo và eGo dD[i 5ây chx xét riêng cho quá trình nhi=t 5B cTa cG thW tHng t^ t1
lên t2, không xét cho các phhn ng dzn 5gn sU thay 5]i nhi=t 5B 5ó và 5DEc tính trong 5_? 7=
5w áp, p = const.
a) Khi s2t cao, cG thW rt nóng do nh{n nhi_u nhi=t t^ các phhn ng sinh hóa xhy ra trong cG thW Tính *g thiên entanpy eHo (kJ) khi = 5B >T >G W H ^ t1 lên t2 Ig 0) = dung mol 5w áp >T D[>) = 75,291 J·K–1·mol–1, 5DE> coi là không 5] trong 74h = 5B
^ t15g t2
b) Tính *g thiên entropy eSo (J·K–1) khi = 5B >T >G W H ^ t1 lên t2
c) Tính bign thiên nHng lDEng tU do Gibbs eGo (kJ) khi nhi=t 5B cTa cG thW tHng t^ t1 lên t2 Bigt r0ng, entropy cTa nD[c tVi 36,5C, So = 72,6 J·K–1·mol–1 eGo trong trDng hEp này 5DEc tính theo
công o = eHo – eTSo) = eHo – eT.So – T /eSo
Nếu thí sinh không tính được câu c, giả sử lấy ΔGo = –1,2.10 6 J để tính tiếp.
d) Khi 12 cao, >G W - H 6DE -B cách vô ích nh 1Y >| 3[ ` H 6DE 5X) khi khae, ngDi y chVy 5DEc mBt quãng 5Dng dài nht là bao nhiêu km? Bigt r0ng, nHng 6DE tiêu } khi >V -p 1 km là 200 kJ
2 B -z? N2(khí) (coi N2 là khí lí DM' V 350 K và 2,50 bar 5DE> cho H W tích lên
ba l`n trong quá trình giãn nM 5oVn nhi=t bt thu{n nghdch ch2ng lVi áp sut bên ngoài không 5]i,
pngoài = 0,25 bar ] công giãn M >T = là –873 J
a) Tính các bign thiên entropy eS (J·K–1) cTa h=, cTa môi trDng xung quanh và cTa h= cô l{p trong quá trình trên
b) <V 6DE nào trong các 5V 6DE 5L tính cho *g 7h H U R~ *g >T =m
Câu IV (3,5 điểm)
1 Cacbon tU nhiên cha 2 5cng vd b_n, 12C (98,9% kh2i lDEng) và 13C (1,1% kh2i lDEng) cùng
lDEng vgt 5cng vd phóng xV 14C (phân rã –, t1/2 = 5730 nHm) HoVt 5B phóng xV riêng cTa cacbon trong cG thW s2ng là 230 Bq·kg–1 NHm 1983, ngDi ta tìm thy mBt con thuy_n c] chìm ngoài khGi
<Vi Tây DDGng Cacbon trong gp cTa con thuy_n này có hoVt 5B phóng xV riêng là 180 Bq·kg–1
a) x 6= 12 nguyên Y b các 5c 3d 13C/12C và 14C/12C trong >G W 12 là bao nhiêu?
b) Cây 5W dùng làm p 5X ?_ trên 5DE> 52 V vào H- nào?
c) Gih thigt, 180 Bq·kg–1 là trd s2 trung bình cTa các giá trd 5o 5DEc, còn sai s2 trung bình trong vi=c
54 4V 5B phóng \V >T cacbon trong -z? p nói trên là ±1,3% Cho *g cây 5DE> 52 V trong 74h gian ^ H- nào 5g H- nào?
2 Poli(etylen terephtalat), còn Z là PET, là -B polime ] E/ PET 5DE> 1Y R} B rãi trong công = R=) bao bì và làm chai 6Z/ PET 5DE> V4 thành ^ h trùng D b
hai monome A và B.
a) Cho *g tên Z và công > >? V4 >T hai monome trên
b) kg DG trình hóa Z> >T h ] E PET ^ hai monome trên
c) ThUc hi=n phhn ng t]ng hEp PET v[i ncng 5B ban 5`u cTa hai monome b0ng nhau SU ph} thuBc
([A] + [B]) (mol·L–1) 4,000 2,000 1,334 1,000 0,800
Tính 0 12 2> 5B >T h trùng D và cho *g *{> ] >B >T h /
3 Gi h thigt có phhn ng chuyWn hóa C thành D và E nhD M hình bên Các h0ng
s2 t2c 5B có giá trd: k1 = 1,2.10–2 giây–1; k–1 = 1,5.10–5 giây–1; k2 = 3,2.10–2 giây–1;
k–2 = 1,1.10–4 giây–1 TVi thi 5iWm t = 0, ncng 5B cTa các cht nhD sau: [C]o = 1 M;
[D]o = [E]o = 0
a) Tính ncng 5B các cht C, D và E tVi thi 5iWm t = 30 giây.
o ,m
p C
C
D
E
k1
k2 k-2
k-1
Trang 3trang 3/3
b) Tính c 5B các > C, D và E V 5W- t = /
Câu V (3,0 điểm)
1 g hành 3 thí =- b 3 dung Rd> 5_? > 0,166 g KI M các môi D khác nhau 3[ dung Rd> KMnO4c 5B C (mol·L–1) Các 7g J?h D sau:
Thí nghiệm 1: dung Rd> KI h 3^ 5T 3[ 4,00 mL dung Rd> KMnO4
Thí nghiệm 2: dung Rd> KI h 3^ 5T 3[ 40,00 mL dung Rd> KMnO4
Thí nghiệm 3: dung Rd> KI h 3^ 5T 3[ 160,00 mL dung Rd> KMnO4
a) I= 6?{ 5W 3g DG trình hóa Z> \h ra trong -p thí =-) *g trong Thí nghiệm 3
có -t >T Ba(NO3)2RD/
b) Tính c 5B C (mol·L–1) >T dung Rd> KMnO45L dùng
c) Thêm 5,00 mL dung ddch CuSO4 0,02 M vào dung ddch cha 0,166 g KI rci 5i_u chxnh môi trDng
D trong Thí nghiệm 1, thu 5DE> p E X Tính W tích dung Rd> V (mL) KMnO4 c 5B
C (mol·L–1) trên 5W phhn ng v^a 5T v[i hpn hEp X.
2 V thái G) các nguyên Y >T các nguyên 2 kim 64V nhóm IA và nhóm IB có 7h H hình thành phân Y hai nguyên Y 3[ các H 6DE liên 7g D sau:
H 6DE liên 7g (kJ·mol–1) 174,3 157,5 210 50,2 46,0 41,8
a) So sánh và gihi thích 5B b_n liên kgt trong các phân tY kim loVi cTa nhóm IB v[i 5B b_n liên kgt trong các phân Y kim 64V >T nhóm IA
b) Gihi thích sU khác nhau v_ quy lu{t bign 5]i cTa các nHng lDEng liên kgt trong mpi dãy phân tY sau: Cu2 – Ag2 – Au2 và K2 – Rb2 – Cs2
Câu VI (4,5 điểm)
1 Tính thg khY chusn cTa ctp Fe3+/Fe2+ trong môi trDng axit và thg khY chusn cTa ctp Fe(OH)3/Fe(OH)2 trong môi trDng ki_m Khh nHng khY cTa Fe(II) trong môi trDng nào mVnh hGn?
Cho biết: ; pKs(Fe(OH)2) = 14,78; pKs(Fe(OH)3) = 37,42
2 Thêm V (mL) dung ddch K2Cr2O7 0,02 M vào 100 mL dung ddch FeSO4 0,12 M (tVi pH = 0 và không 5]i trong su2t quá trình phhn ng), thu 5DEc dung ddch A Tính thg khY cTa ctp Fe3+/Fe2+
trong dung ddch A M mpi trDng hEp sau 5ây: i) V = 50 mL; ii) V = 100 mL; iii) V = 101 mL.
Cho biết:
3 MBt bài t{p hóa phân tích có 5`u bài nhD sau: “TrBn 15,00 mL dung ddch HCl ncng 5B C (mol·L–1)
v[i 5,00 mL dung ddch Na2C2O4 0,100 M, thu 5DEc dung ddch X có pH = 1,25 Tính ncng 5B
C(mol·L–1).” <W tính ncng 5B C (mol·L–1) 5ó, mBt hZc sinh l{p lu{n nhD sau: “Vì pH = pKa1 = 1,25, suy ra , nên h= thu 5DEc là h= 5=m NhD v{y, lDEng axit cho vào trung hòa hgt nc 1 và trung hòa hgt nYa nc 2 cTa , tc là trung hòa hgt 1,5 nc cTa
a) I0 các 6{ 6?{ và tính toán, cho *g Z> sinh 5X h 5 hay sai
b) Tính c 5B C (mol·L–1) >T dung Rd> HCl 5L cho
Nếu thí sinh không tính được ý b, giả sử dung dịch X chỉ chứa H 2 C 2 O 4 0,016 M để tính tiếp.
c) Tr Bn 5,00 mL dung ddch X v[i 5,00 mL dung ddch gcm Ca2+ 0,01 M và Sr2+ 0,01 M Khi h= 5Vt t[i trVng thái cân b0ng, cho bigt có nhbng kgt tTa nào tách ra Gih thigt không có sU cBng kgt
d) Thigt l{p sG 5c pin 5DEc ghép bMi 5i=n cUc Pt(H2) nhúng trong dung ddch X v[i 5i=n cUc Pt(H2) nhúng trong dung ddch Y cha (NH4)2S 0,02 M Áp sut H2M ch hai 5i=n cUc 5_u b0ng
1 atm Vigt nYa phhn ng hóa hZc xhy ra M mpi 5i=n cUc và phhn ng t]ng cBng khi pin hoVt 5Bng
Cho bi ết: pKa1(H2C2O4) = 1,25; pKa2(H2C2O4) = 4,27; pKs(CaC2O4) = 8,75; pKs(SrC2O4) = 6,40;
pKa1(H2S) = 7,02; pKa2(H2S) = 12,90; pKa = 9,24; pKw(H2O) = 14
-
-* Thí sinh không được sử dụng tài liệu;
* Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Fe /Fe 0, 440 V; Fe /Fe 0,036 V
2 7
Fe /Fe 0,771 V; Cr O ,H /2Cr 1,330 V
2
[H C O ] = [HC O ] >> [C O ]
2
2 4
1, 5.0,100.5,00
0,050 15,00
4
(NH )