Duyên Hải Bắc Bộ Năm 2013 Môn: Hoá Học 10 - Thư Viện Đề Thi

Có thể bạn quan tâm

Trang Chủ
Đăng ký
Đăng nhập
Upload
Liên hệ

Trang Chủ › Hóa Học›Hóa Học 10 Đề thi chọn học sinh giỏi THPT chuyên – Duyên hải bắc bộ năm 2013 môn: Hoá học 10 doc

9 trang

tranhong

5288

5 Download Bạn đang xem tài liệu "Đề thi chọn học sinh giỏi THPT chuyên – Duyên hải bắc bộ năm 2013 môn: Hoá học 10", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH ĐỀ GIỚI THIỆU KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2013 MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1 (Phản ứng hạt nhân, HTTH) 134Cs và 137Cs là sản phẩm phân hạch của nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả hai đồng vị này đều phân rã β- với thời gian bán hủy là t1/2(134Cs) = 2,062 năm và t1/2(137Cs) = 30,17 năm. a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn các phân rã phóng xạ của 134Cs và 137Cs, tính năng lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134Cs dựa vào các số liệu dưới đây Đồng vị Nguyên tử khối (u) 55134Cs 56134Ba 133,906700 133,904490 b) Trong một mẫu nước thu được sau sự cố của nhà máy điện hạt nhân người ta phát hiện được hai đồng vị nói trên của Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi. Khối lượng 137Cs có trong mẫu nước này là 14,8 = µg. - Sau bao nhiêu năm thì hoạt độ phóng xạ tổng cộng của 2 đồng vị này trong mẫu nước đã cho chỉ còn bằng 80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng của 134Cs và 137Cs tại thời điểm đó. Giả thiết rằng thiết bi đo chỉ đo được các hoạt độ phóng xạ β- lớn hơn 0,1 Bq. Cho: 1Ci = 3,7.1010 Bq; vận tốc ánh sáng c = 2,997925.108ms-1; 1eV = 1,60219.10-19J; số Avogađro NA= 6,02.1023; 1 năm = 365 ngày. Câu 2: (Cân bằng trong dung dịch) Dung dịch A chứa NH3 0,2M; Na2C2O4 0,1M; Na2SO4 0,08M. a. Tính pH của dung dịch A. b. Thêm dần CaCl2 vào dung dịch A vào 10ml dung dịch A đến C = 0,18M. Tính [C2O42-], [SO42-], [Ca2+]? (Coi như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể) Cho pKa: NH4+ (9,24); HSO4- (2,00); H2C2O4 (1,25; 4,27) pKs: CaSO4 (4,26); CaC2O4 (8,75); = 10-12,6 Câu 3: (Nhiệt động học) Ở nhiệt độ cao hơn 100oc SO2Cl2 đã chuyển sang thể hơi và phân hủy theo PT: SO2Cl2(k) → SO2(k) + Cl2 (k). Người ta cho SO2Cl2 vào một bình rỗng (không có không khí) nút kín và theo dõi biến thiên áp suất trong bình theo thời gian ở nhiệt độ 375 K: Thời gian (s) 0 2500 5000 7500 10000 P(áp suất tổng cộng, atm) 1,000 1,053 1,105 1,152 1,197 Tìm bậc phản ứng và tính hằng số tốc độ khi biểu diễn tốc độ phản ứng qua áp suất riêng phần của SO2Cl2 Nếu thực hiên thí nghiệm trên ở 385 K thì sau 1h áp suất tổng cộng bằng 1,55 atm. Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng Câu 4(Liên kết hóa học, hình học phân tử) 1) Dựa vào mô hình VSEPR hãy cho biết dạng hình học của các phân tử và ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hoá các AO hoá trị của nguyên tử trung tâm a)NH4+ b) COCl2 c) [Fe(CN)6]4- d) BrF5 2) Có tồn tại phân tử NF5 và AsF5 không ? Tại sao? Câu 5: (Halogen, cân bằng trong pha khí) 1. Cho dãy năng lượng liên kết của các Halogen như sau: F2 Cl2 Br2 I2. Elk(kJ.mol-1) 155,0 240,0 190,0 149,0 Hãy giải thích tại sao năng lượng liên kết của F2 không tuân theo quy luật của các halogen khác? 2. Ở 12270C và 1 atm, 4,5% phân tử F2 phân ly thành nguyên tử. a) Tính Kp, DG0 và DS0 của phản ứng sau: F2(k)D 2F(k) Biết EF - F = 155,0 kJ/mol b) Ở nhiệt độ nào độ phân ly là 1%, áp suất của hệ vẫn là 1atm. Câu 6: (Oxi lưu huỳnh) Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp ion – electron: a) KMnO4 + KNO2 + H2SO4 ® KNO3 + . b) H2SO4đ + HI ® c) P + H2SO4đ ® SO2 + . d) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 ® KMnO4 + C6H12O6 + H2SO4 ® CO2 + 2. Muối X của kim loại kiềm thổ, là một chất rắn màu trắng, không tan trong H2O và các dung dịch axit, nó kết tinh ở dạng không có nước. Trong thực tế nó được sử dụng để uống hoặc bơm vào ruột bệnh nhân, để làm tăng độ tương phản của những tấm phim X quang trong việc chẩn đoán hệ tiêu hóa. X là gì? Viết PTPU xảy ra khi cho X tác dụng nhiều lần với dung dịch Xôđa đậm đặc, tách lấy kết tủa thu được cho phản ứng với dung dịch HCl dư được dung dịch A. Dung dịch A có ion kim loại kiềm thổ không? Nếu có hãy trình bày cách tìm ion kim loại đó trong dung dịch A? Câu 7: (Phản ứng oxi hóa – khử, điện phân) 1. Tính sức điện động của pin: Pt, H2 (1atm) ∣ HCl 0,02M, CH3COONa (0,04M) ∣ AgCl, Ag Cho: 2. Tiến hành điện phân (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) một dung dịch chứa m gam hỗn hợp CuSO4 và NaCl cho tới khi H2O bắt đầu bị điện phân ở cả 2 điện cực thì dừng lại. Ở anốt thu được 0,448 lít khí (ở đktc). Dung dịch sau điện phân có thể hòa tan tối đa 0,68 gam Al2O3. a. Tính khối lượng của m. b. Tính khối lượng catốt tăng lên trong quá trình điện phân. Câu 8: (Bài tập tổng hợp) Cho 1,92 gam Cu vào 100ml dung dịch chứa đồng thời KNO3 0,16M và H2SO4 0,4M thấy sinh ra một chất khí có tỷ khối hơi so với H2 là 15 và thu được dung dịch A. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a) Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng xảy ra và tính thể tích khí sinh ra (ở đktc). b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa toàn bộ Cu2+ trong dung dịch A. Câu 9: (Cấu tạo nguyên tử) 1 Hai nguyên tố A , B trong cấu electron có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng tử sau : A ( n = 3 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ ) B ( n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = - ½ ) a. Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn b. Viết công thức cấu tạo hidrua của A, B.So sánh tính axit của các hiđrua đó, giải thích? 2. Cho 2 nguyên tố X và Y. X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 4. Trong bảng dưới đây có ghi các năng lượng ion hóa liên tiếp In (n= 1,.,6) của chúng (theo kJ.mol-1) I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 1086 2352 4619 6221 37820 47260 Y 590 1146 4944 6485 8142 10519 Xác định X và Y? Tính của bức xạ phải dùng để có thể tách được electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử Y? Tính năng lượng của ion X+ và nguyên tử X? SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2013 MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1: (phản ứng hạt nhân) a) 55134Cs → 56134Ba + e (1) 55137Cs → 56137Ba + e (2) Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ của 55134Cs: ∆E = ∆m.c2 = (133,906700 - 133,904490) (10-3/6,02.1023)( 2,997925.108)2(J) = 3,28.10-13 J = 3,28.10-13/1,60219.10-19 = 2,05.106 eV b) Gọi A1 là hoạt độ phóng xạ, t1/21 là thời gian bán hủy của 55134Cs Gọi A2 là hoạt độ phóng xạ, t1/22 là thời gian bán hủy của 55137Cs A02 = A01 = Atổng - A02 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi Sau thời gian t: Atổng = A1 + A2 = A01 + A02 Vì: A2 ≤ Atổng. = 0,08 mCi. (1) → A2/ A02 = ≤ 0,08/1,28 = (2) → t/ t1/22 ≥ 4 → t ≥ 4t1/22 = 120,68 năm = 58,53 t1/21 (3) Sau 58,53 t1/21, hoạt độ phóng xạ của 55134Cs chỉ còn: A1 = A01 = 640.= 1,54.10-15 µCi = 1,54.10-15x3,7.104 Bq = 5,7.10-11 Bq << 0,1 Bq (giới hạn đo được). Như vậy, sau 120,68 năm, A1 = 0, hoạt độ phóng xạ tổng cộng của mẫu chỉ còn là hoạt độ phóng xạ của 55137Cs. Atổng = A2 và t = 120,68 năm 55134Cs thực tế đã phân rã hết, m(55134Cs) ≈ 0 và tỉ số m(55134Cs)/ m(55137Cs) ≈ 0. Câu 2 (Cân bằng trong dung dịch) a. Tính pHA? Xét các cân bằng: NH3 + H2O D NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1) C2O42- + H2O D HC2O4- + OH- Kb1 = 10-9,73 (2) HC2O4- + H2O D H2C2O4 + OH- Kb2 = 10-12,75 (3) SO42- + H2O D HSO4- + OH- Kb’ = 10-12 (4) Do Kb >> Kb1 >> Kb2, Kb’ nên cân bằng (1) là chủ yếu, quyết định pH của dung dịch A. NH3 + H2O D NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1) C 0,2 [] 0,2-x x x Þ = 10-4,76 Þ x = 1,856.10-3 Þ pH = 11,27. b. Dung dịch A: NH3 (0,2M), C2O42- (0,1M), SO42- (0,08M) Xét điều kiện hình thành kết tủa: Muốn có ¯CaSO4: = 6,87.10-4 Muốn có ¯CaC2O4: = 10-7,75 Vậy ¯CaC2O4 xuất hiện trước. Các phản ứng xảy ra: Ca2+ + C2O42- ® CaC2O4 0,18 0,1 Còn 0,08 - Ca2+ + SO42- ® CaSO4 0,08 0,08 Còn - - TPGH: CaC2O4, CaSO4, NH3 (0,2M) NH3 + H2O D NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1’) CaSO4 D Ca2+ + SO42- Ks1 = 10-4,26 (2’) CaC2O4 D Ca2+ + C2O42- Ks2 = 10-8,75 (3’) So sánh Ks1 >> Ks2 Þ cân bằng (1’) và (2’) là chủ yếu. Cân bằng (1’) đó xét ở phần a: pH = 11,27 Xét cân bằng (2’): CaSO4 D Ca2+ + SO42- Ks1 = 10-4,26 (2’) S S Các quá trình phụ: Ca2+ + H2O D CaOH+ + H+ = 10-12,6 (4’) SO42- + H2O D HSO4- + OH- Kb’ = 10-12 (5’) Do môi trưêng bazơ (pH = 11,27) nên có thể bỏ qua cân bằng nhận proton của SO42- (cân bằng (5’)). Vậy S = [SO42-] và S = [Ca2+] + [CaOH+] = [Ca2+].(1+ .[H+]-1) Þ Vậy Ks1 = [Ca2+].[SO42-]= Thay [H+] = 10-11,27, , Ks1 ta tính được S = 7,6.10-3 Kết quả: [SO42-] = S = 7,6.10-3 [Ca2+] = 7,25.10-3 [C2O42-] = = 2,45.10-7. Câu 3: (Nhiệt động học) Pi = xiP → PiV = niRT → Pi = CiRT → Ci = Pi/RT và = Như vậy định luật tốc độ có thể biểu diễn qua áp suất riêng phần của chất khí trong hỗn hợp. Ngoài ra: với k’’ = k (RT)1-n Khi n =1 (phản ứng bậc 1) thì k = k’’ PSO2Cl2 = 1 – x ; PSO2 = x ; PCl2= x Ptổng = 1 - x + x + x = 1 + x→ x = Ptổng - 1 Bảng 2 Thời gian (s) 0 2500 (t1) 5000 (t2) 7500 (t3) 10000 (t4) P(áp suất tổng cộng, atm) x = Ptổng - 1 PSO2Cl2 = 1 – x ln PSO2Cl2 1,000 0 1 0 1,053 0,053 0,947 -0,05446 (lnP1) 1,105 0,105 0,895 -0,11093 (lnP2) 1,152 0,152 0.848 -0,16487 (lnP3) 1,197 0,197 0,803 -0,2194 (lnP4) Dựa váo bảng 2 dễ thấy rằng lnP như vậy phụ thuộc tuyến tính vào t. Mặt khác giá trị đại số của lnP giảm dần. LnP giảm tuyến tính theo thời gian chứng tỏ rằng phản ứng là bậc 1. PI = PoIe-kt → lnP = lnPo – kt lnP1 = lnPo – kt1 lnP2 = lnPo – kt2 = 2,2.10-5 s-1 Chú ý: Có thể tính k bằng đồ thị. Dựa vào các số liệu có thể tính k với các cặp số liệu khác nhau rồi tính trị trung bình c) PSO2Cl2 = 1 – x = 2- Ptổng = 2 – 1,55 atm = 0,45 atm kT2 = 2,2.10-4 s-1 Câu 4: (Liên kết hóa học, hình học phân tử) 1) a) NH4+ có công thức VSEPR là AX4 có cấu trúc tứ diện (1 đ), N lai hoá sp3 (0,5 đ) b) COCl2 có công thức VSEPR AX2 có cấu trúc tam giác (1đ), C lai hoá sp2 (0,5đ) c) [Fe(CN)6]4- có công thức VSEPR AX6 có cấu trúc bát diện đều (1đ) . Fe lai hoá sp3d2 (0,5 đ) d) BrF5 có công thức VSEPR AX5E1 có cấu trúc hình chóp vuông ((1đ). Br lai hoá sp3d2 (0,5 đ) 2) Không tồn tại phân tử NF5 (1đ) vì : cấu hình electron ngoài cùng của N là : 2s2 2p3 không có phân lớp d trống và chênh lệch năng lượng giữa lớp thứ 2 và 3 khá lớn nên khó có sự kích thích electron từ lớp 2 à 3 để có 5 electron độc thân để tạo 5 liên kết (1đ). + As (Z=33) 4s2 4p3 4d0 (1 đ) Ở điều kiện thích hợp sẽ xảy ra sự chuyển electron từ phân lớp 4p à 4d trống nên có 5 eletron độc thân ,tồn tai phân tử AsF5. Câu 5: (Halogen, cân bằng trong pha khí) 1. Theo các trị số năng lượng liên kết của các phân tử X2 trên thấy có sự khác biệt giữa F2 với Cl2, Br2, I2 vì F2 chỉ có 1 liên kết đơn giữa hai nguyên tử, còn Cl2, Br2, I2 ngoài 1 liên kết xích ma tạo thành giống phân tử F2 còn có một phần liên kết pi do sự xen phủ một phần AO-p với AO-d, vì vậy năng lượng liên kết của Cl2, Br2 là cao hơn của F2. Còn từ Cl2 đến I2 năng lượng liên kết giảm dần vì độ dài liên kết dH-X lớn dần nên năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết là giảm dần. 2.a. EF- F = 155 kJ/mol > 0 => năng lượng thu vào để phá vỡ liên kết F-F F2(k) D 2F(k) n DH0 = 155,0 kJ/mol [ ] 1 - a 2a 1 + a (a là độ phân li) Phần mol Kp = .P0 . Thay a=0,045; P0=1 => Kp = 8,12.10-3 △G0 = – RTlnKp = - 8,314.1500.ln(8,12.10-3)= 60,034 kJ Ở điều kiện chuẩn và 1500K => phản ứng xảy ra theo chiều nghịch △S01500K= (△H0 - △G0 )/T= (155000-60034)/1500=63,311 J/K>0 b. ln = ; Kp2 = .P0 . Thay a=0,01; P0=1 => Kp2 = 4.10-4 Kp1 = 8,12.10-3 T2= 1207,51K hay 934,510C Câu 6: (Oxi Lưu huỳnh) Cân bằng các phản ứng X là BaSO4. BaSO4 + Na2CO3đ à BaCO3 ↓+ Na2SO4 BaCO3 + 2HCl à BaCl2 + CO2↑ + H2O Nhận biết ion Ba2+ bằng dung dịch CaSO4 bão hòa Câu 7: (Phản ứng oxi hóa – khử, điện phân) 1.Ta có : (-) H2 - 2e = 2H+ (+) AgCl + 1e = Ag + Cl- 2AgCl + H2 → 2Ag + 2Cl- + 2H+ CH3COO- + H+ = CH3COOH C 0,04 0,02 [ ] 0,02 - 0,02 CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+ C 0,02 0,02 [ ] 0,02 - x 0,02 + x x x<< 0,02 → x = 1,8.10-5 → pin: 2. (1 điểm): Trong dung dịch có các ion Cu2+; SO42-; Na+; Cl - Khi điện phân giai đoạn đầu: (K): Cu2+; Na+; H2O (A) Cl -; SO42-; H2O Cu 2+ +2e -> Cu¯ 2Cl - -> Cl2 + 2e Cu2+ + 2Cl - đp Cu + Cl2 CuSO4 + 2NaCl đp Cu +Cl2 + Na2SO4 (1) Sau điện phân thu được dung dịch B, hoà tan được Al2O3 vậy dd B có axit hoặc kiềm: (TH1): nNaCl < Sau (1) CuSO4 dư 2CuSO4 + 2H2O đp 2Cu + O2 + 2H2SO4 (2) Khi nước bắt đầu điện phân ở hai điện cực thì Cu2+ hết. Al2O3 + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2O (3) Theo (2, 3) = = 3. = 0,02mol = = 0,01 Theo PT (1) = = 0,02 - 0,01 = 0,01 = = 0,02 đầu = 0,03 m = 160.0,03 + 58,5.0,02 = 5,97(gam) mcatốt tăng = mCu = 1,92 (g) (TH2): nNaCl > Sau (1) NaCl dư: đp ngăn 2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 + 2NaOH (4) Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O (5) Hoặc có thể viết Pt tạo ra Na[Al(OH)4] Theo phương trình (4, 5): nNaCl = = 2 = đầu = đầu = m = mCuSO4 + mNaCl = 2,627 (g) mCu bám catốt = 64 (g) Câu 8: VNO= 0,3584 l VNaOH= 128 ml Câu 9: (Cấu tạo nguyên tử) 1.a. Nguyên tố A: n = 3 ; lớp 3 ; l = 1 : phân lớp p ; m= -1 obitan px ; s = -1/2 electron cuối ở px Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p43s2 3p4; nguyên tố A có số thứ tự 16 chu kì 3; nhóm VIA A là Lưu huỳnh Tương tự Nguyên tố B có thứ tự là 17, chu kì 3, nhóm VIIA, B là clo b. hidrua là H2S và HCl. Tính axit của HCl > H2S , do χCl > χS 2. I5 (X) và I3(Y) tăng nhiều và đột ngột à X thuộc nhóm IV A , Y thuộc nhóm IIAà X là C; Y là Ca 2. = 2,03.10-7 m 3. EC = -(I1 + I2 + I3+ I4 + I5 + I6) = -99358 kJ và E C+ = - (I2 + I3+ I4 + I5 + I6) = -98272 kJ

Tài liệu đính kèm:

K10- 2013- chuyên bắc ninh DBBB.doc

Đề thi liên quan

Giáo án Ôn tập xác định tên nguyên tố ở hai chu kì liên tiếp
Lượt xem: 1521 Lượt tải: 2
Đề thi chọn học sinh giỏi THPT chuyên – duyên hải Bắc bộ năm 2015 môn: Hoá học lớp 10
Lượt xem: 4097 Lượt tải: 4
Bộ 38 đề thi học kỳ 1 (hóa 10)
Lượt xem: 2136 Lượt tải: 4
Đề cương ôn tập học kì I - Lớp 10 năm học 2016 – 2017
Lượt xem: 1193 Lượt tải: 4
Giáo án Định công thức phân tử hợp chất hữu cơ
Lượt xem: 1094 Lượt tải: 2
Đề thi học sinh giỏi trại hè Hùng Vương lần thứ IX môn: Hóa học lớp 10
Lượt xem: 7742 Lượt tải: 3
Đề kiểm tra chương 1 đề 2 môn hóa học 10
Lượt xem: 1068 Lượt tải: 2
Bài giảng Bài 5: Cấu hình electron nguyên tử
Lượt xem: 1318 Lượt tải: 0
Đề thi môn: Hoá học khối 10 - Trường THPT chuyên Bắc Giang tỉnh Bắc Giang
Lượt xem: 2900 Lượt tải: 2
Đề kiểm tra học kỳ I - Năm học: 2003 - 2004 môn: Hóa – Lớp:10 - Đề 1 thời gian làm bài: 60 phút
Lượt xem: 1177 Lượt tải: 3