DE SO 2 - Chinhthuc [PDF]

Zitiervorschau

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU ĐỀ THI CHÍNH THỨC

ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2020-2021 MÔN THI: HOÁ HỌC Thời gian làm bài thi: 180 phút Ngày thi: 06/10/2020 (Đề thi có 03 trang, gồm 05 câu)

Cho:Ga = 69,72, C = 12, H = 1, O = 16, Cl = 35,5, Os = 190,2; Au = 197; Hg = 200; Ta = 180,9 Các hằng số: R = 8.314 J/mol.K , NA = 6.022‧1023 mol-1, F = 96485 C/mol, c = 2.998·108 m·s-1, h = 6.6256·10-34 J·s Nhiệt dung riêng của nước: 4,18 J.gam-1.K-1. Câu 1. (4 điểm) 1.1. Nguyên tử hiđro (H) ở trạng thái cơ bản hấp thụ một photon có bước sóng 904 Å. Năng lượng này có đủ để tách electron ra khỏi nguyên tử H không? Tính vận tốc electron bay ra (nếu có)? 1.2. Tính khối lượng riêng của “nước đá khô” theo (gam/m3), khi biết độ dài cạnh của ô mạng cơ sở lập phương tâm diện trong tinh thể “nước đá khô” là 0,56 nm và tính số phân tử cacbon đioxit trong một mẩu “nước đá khô” có kích thước 20 cm×10 cm×5,0 cm. k 1.3. Cho phản ứng phân hủy ozon ở pha khí: 2O3   3O2 (*) Phản ứng trên được xem như tuân theo cơ chế sau: k

1 X + O3  k   O2 + O + X (1); 1

k2 O + O3   2O2 (2). Ở đây X là phân tử khí trơ nào đó có khả năng trao đổi năng lượng với ozon khi va chạm, trong khi bản thân nó không đổi. Biết rằng tốc độ phản ứng (2) lớn hơn rất nhiều so với tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng nghịch trong cân bằng (1) (v2 >> v1 và v2 >> v-1). a. Có thể áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định đối với nguyên tử O được không? Tại sao? b. Xác định biểu thức tốc độ phản ứng (*) và biểu diễn hằng số phản ứng tổng quát (k) theo các hằng số tốc độ thành phần. Câu 2. (4 điểm) 2.1. Trong buổi thí nghiệm, học sinh A được yêu cầu thiết lập 1 pin điện hoá và đo sức điện động của pin đó ở 250C. Sơ đồ của pin như sau: (-) Cu │Cu2+ (C = 0,05 M) ││Ag+ (C = 0,10 M) │Ag (+) a. Cho biết giá trị sức điện động của pin mà học sinh A đo được. b. Sức điện động của pin sẽ thay đổi như thế nào (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau đây? Giải thích ngắn gọn trong từng trường hợp: - Thêm dung dịch NH3 dư vào dung dịch của cực âm. - Thêm HCl vào dung dịch ở cực dương của pin sao cho nồng độ của HCl cho vào là 0,05M. c. Tính giá trị sức điện động của pin sau khi thêm muối Na2S (rắn) vào dung dịch của cả 2 điện cực để cho tổng nồng độ Na2S thêm vào đều là 0,15M (coi thể tích dung dịch của 2 điện cực đều không đổi sau khi thêm Na2S). 0 0 Biết rằng: E Ag  /Ag  0, 799V; E Cu 2 /Cu  0,34V; pK a1,2 (H 2S)  7, 02;12,90

pK s (Ag 2S)  49, 2; pK s (CuS)  35, 2; pK s (AgCl)  10, 0; Bỏ qua quá trình tạo phức hidroxo của Ag+ và Cu2+.

2.2. Đinitơ pentaoxit (N2O5) là chất không bền và là một chất nổ. Ở pha khí phân hủy theo phương trình hóa học: 2N2O5(k)  4NO2(k) + O2(k) (*) Các kết quả nghiên cứu động học cho thấy hằng số tốc độ của phản ứng (*): k = 4,1.1013.e

103,137 kJ .mol 1 RT

(s-1)

a. Xác định các giá trị của A, Ea và biểu thức định luật tốc độ của phản ứng (*). b. Tính hệ số góc của log k = f(T-1) (T là nhiệt độ tuyệt đối) cho phản ứng (*). Ở nhiệt độ nào ta có v =  N 2 O5  (s-1)?

d  N 2 O5  khi tiến hành phản ứng (*) trong bình kín có dung tích V = 12,0 dm 3. dt Ở thời điểm này trong bình có 0,0453 mol N2O5 và áp suất riêng phần của N2O5 là 0,1 atm (các khí được coi là khí lí tưởng). Câu 3. (4,0 điểm) c. Tính giá trị đạo hàm

3.1. Dấu hiệu cho thấy người có nguy cơ mắc bệnh gout là nồng độ axit uric (HUr) và urat (Ur -) trong máu của người đó quá cao. Bệnh viêm khớp xuất hiện do sự kết tủa của natri urat trong các khớp nối. Cho các cân bằng: HUr (aq) + H2O Ur- (aq) + Na+ (aq)

Ur- (aq) + H3O+ (aq)

pK = 5,4 ở 37°C

NaUr (r)

a. Ở 37°C, 1 lit nước hòa tan được tối đa 8,0 mmol natri urat. Hãy tính tích số tan của natri urat ( Bỏ qua sự thủy phân của ion urat). Trong máu (có pH = 7,4 và ở 37°C) nồng độ Na + là 130 mmol/L. Hãy tính nồng độ urat tối đa trong máu để không có kết tủa natri urat xuất hiện. b. Giá trị tích số tan phụ thuộc vào nhiệt độ. Biết thêm rằng bệnh gout thường xuất hiện đầu tiên ở các đốt ngón chân và ngón tay. Hãy cho biết tích số tan phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào? c. Độ tan của axit uric trong nước ở 37°C là 0,5 mmol/L. Chứng minh rằng nếu không có kết tủa natri urat xuất hiện thì cũng sẽ không có kết tủa axit uric xuất hiện. d. Giả thiết rằng chỉ có HUr và Ur - là ảnh hưởng đến giá trị pH của dung dịch. Sỏi thận thường có axit uric. Nguyên nhân là nồng độ quá cao của axit uric và urat có trong nước tiểu và pH thấp của nước tiểu (pH = 5 - 6). Hãy tính giá trị pH tại đó sỏi (chứa axit uric không tan) được hình thành từ nước tiểu của bệnh nhân. Giả thiết rằng nồng độ tổng cộng của axit uric và urat là 2,0 mmol/L. 3.2. Để xác định hàm lượng khí độc H 2S trong không khí người ta làm thí nghiệm như sau : Lấy 50 lít không khí nhiễm khí H2S (D = 1,29 g/lít) cho đi qua thiết bị phân tích có chứa dung dịch CdSO 4 dư. Sau đó axit hóa toàn bộ hỗn hợp thu được và cho tất cả lượng H 2S sinh ra hấp thụ hết vào ống đựng 10 ml dung dịch I2 0,015 M. Lượng I2 dư tác dụng vừa đủ với 12,5 ml dung dịch Na 2S2O3 0,008 M. Viết các phương trình hóa học xảy ra trong quá trình thí nghiệm và tính hàm lượng H 2S trong không khí theo ppm (số microgam chất trong 1 gam mẫu).

Câu 4. (4,0 điểm) 4.1. 1,2-Đibromxiclohexan có hai đồng phân hình học là cis và trans. Momen lưỡng cực phụ thuộc vào trạng thái như sau: Khí Dung môi CCl4 Dạng A 1,86 1,7 Dạng B 3,1 3,1 a. Cho biết dạng nào là cis, dạng nào là trans? Giải thích.

Dung môi C6H6 2,1 3,1

b. Một trong những cấu dạng xen kẽ của 1,2-đibromxiclohexan có  xấp xỉ bằng 0. Tính gần đúng % của dạng này ở trạng thái khí. 4.2. Viết cơ chế cho các phản ứng sau: a.

b. Ph O

Benzen / H+ Ph

 OH H+

Câu 5. (4,0 điểm) 5.1. Hiđrocacbon X có công thức phân tử C10H16 và có những tính chất sau: Tác dụng với H2 dư/Ni ở 1200C cho C10H22; tác dụng với Br2/CCl4 cho C10H16 Br6; 1 mol X tác dụng với ozon rồi thủy phân khử (nhờ Zn/HCl) hoặc thủy phân oxi hóa (nhờ H 2O2) đều cho 2 mol một sản phẩm hữu cơ duy nhất Y có công thức phân tử là C5H8O. a. Hãy xác định các công thức cấu tạo có thể có của X. b. Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra với một trong số các công thức tìm được của X. 5.2. Hợp chất A có công thức phân tử là C7H8O quang hoạt, A tác dụng với H2 dư /Pd-C tạo ra C7H10O. Khử hóa A bằng phương pháp Wolff-Kishner (NH2NH2/OH-) thu được B. Oxi hóa B bằng KMnO4 thu được axit xiclopentan-1,3- đicacboxylic. Cho A tác dụng với LiAlH4 được C, từ C tách nước thu được D. Từ B hoặc D khi cộng hợp với H2 dư đều cho cùng một sản phẩm E . Oxi hóa D bằng KMnO4 thu được axit F mà khi nhiệt phân F sẽ thu được axit glutaric. a. Xác định công thức của các chất từ A đến F b. Cho biết B, C, D có quang hoạt không? Giải thích? -------------------- HẾT --------------------

Họ và tên thí sinh:………………………………... Số báo danh:………………………………………

Chữ ký CBCT 1:………………………………..