Đề thi chọn học sinh giỏi thành phố Đà Nẵng năm học 2009 - 2010 môn: Hóa học lớp 10

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN: HÓA HỌC LỚP 10
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC: Đề này gồm có hai (2) trang. 
Câu I	(2,0 điểm)
Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 330. Số hạt mang điện lớn gấp 1,26 số hạt không mang điện. 
Xác định tên và viết kí hiệu hóa học của X 
X là một nguyên tố phóng xạ. Trong quá trình phóng xạ từ một hạt nhân X thành đồng vị bền sẽ có bao nhiêu hạt a và hạt b được giải phóng? 
Phân tích một loại quặng A thì thấy tỉ lệ số mol của X và trong quặng là 9:1. Tính niên đại của mẫu quặng A trên nếu hằng số phóng xạ của X là 1,5.10-10 năm. 
Hãy cho biết: kiểu lai hóa (nếu có) của nguyên tử trung tâm, hình dạng phân tử của mỗi phân tử sau: HClO2, HOCl, SO2Cl2, BrF5. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1.  
   a) Theo giả thiết : 
       2ZX + NX = 330 và 2ZX = 1,26 NX Þ ZX = 92 , NX = 146 
 AX = 146 + 92 = 238 . Vậy kí hiệu của X là : 
   b) Gọi x là số hạt a và y là số hạt b sinh ra : 
 Ta có: ® + x + y 
 Theo định luật bảo toàn số khối và số proton , ta có : 
 4x = 238 -206 = 32 Þ x = 8
 92 = 82 + 2x – y Þ y = 6 
 Vậy số hạt a giải phóng là 8 và số hạt b sinh ra là 6 
c) Áp dụng hệ thức ln Þ lnÞ t = = 7,024.108 năm 
0,5 
0,5 
0,5 
2. 
Chất Kiểu lai hóa của nguyên tử TT Dạng hình học 
HClO sp3 Hình nón 
HClO2 sp3 Hình nón 
SO2Cl2 sp3 Tứ diện lệch 
BrF5 sp3d2 Tháp vuông 
0,5 
Câu II	(1,75 điểm)
Hỗn hợp gồm FeS2 và CuS2 được trộn theo tỷ lệ mol 2 : 3 rồi cho tác dụng với dung dịch HNO3 thu được khí duy nhất là NO và dung dịch có chứa 2 muối nitrat của hai kim loại. Viết và cân bằng các phương trình phản ứng xảy ra.
Cho một lượng dư dung dịch KI tác dụng với dung dịch chứa 0,05 mol K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 thu được I2. Lượng I2 này tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch Na2S2O3. Viết các phương trình hóa học và tính CM của dung dịch Na2S2O3 nói trên. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
  1.    
 FeS2 + 8HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O 	(1)
     3CuS2 + 20HNO3 3Cu(NO3)2 + 6H2SO4 + 14NO + 4H2O 	(2)
     Vì tỷ lệ (1) x 2 + (2)
      2FeS2 + 3CuS2 + 36HNO3 2Fe(NO3)3 + 3Cu(NO3)2 + 10H2SO4 + 24NO 
                                                             + 8H2O 
0,25 
0,25 
0,25 
2 (1)  6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 ® 3I2 + 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O 
 (2) I2 + 2Na2S2O3 ® 2NaI + Na2S4O6 
 Từ (1)(2) Þ Số mol Na2S2O3 = 2 số mol I2 = 2´3 số mol K2Cr2O3 = 6´0,05 
 = 0,3 (mol) 
 CM ( Na2S2O3) = 0,3 : 0,5 = 0,6 (M) 
0,5 
0,5 
Câu III	(1,5 điểm)
Cho phản ứng nung vôi : CaCO3 (r)  CaO (r) + CO2 (k) 
CaCO3 
CaO
CO2 
S0298(J.K-1.mol-1)
 (kJ.mol-1)
92,9
- 1206,90
38,1
- 635,10
213,7
- 393,50
Phản ứng trên có xảy ra ở điều kiện chuẩn hay không? Tính nhiệt độ tối thiểu để phản ứng xảy ra. 
Tính năng lượng liên kết O-H trong phân tử H2O biết sinh nhiệt của H2O (l) là -245 kJ/mol và năng lượng các liên kết H-H và O=O lần lượt là 432 kJ/mol , 493,7 kJ/mol 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1.  
    S0 = 38,1 + 213,7 - 92,9 = 158,9 J.K-1 = 0,1589 kJ.K-1
     = - 635,10 - 393,50 - (- 1206,90) = 178,30 kJ
     = - T = 178,30 - 298 x 0,1589 = 130,95 kJ
     > 0 phản ứng nung vôi ở 250C dưới áp suất 1 atm là không xảy ra.
  Để phản ứng xảy ra: = - T< 0  (hay  8490C)
1,0 
 2.  
 (1) 2H2 + O2 ® 2H2O 
 ∆Hpứ = 2 EH-H + EO=O – 4 EO-H Þ EO-H = 
0,5
Câu IV	(2,0 điểm)
Cho phản ứng: 2NOBr (k) ⇄ 2NO (k) + Br2 (k) , ∆H = - 344 kJ 
      Cho biết chiều chuyển dời cân bằng phản ứng trên khi: a) Thêm hơi Br2 vào hệ, b) tăng thể tích       bình chứa, c) giảm nhiệt độ, d) tăng áp suất. 
Phản ứng thủy phân CH3Cl trong nước là phản ứng bậc 1. Biết rằng nồng độ đầu của CH3Cl là 2.10-3 mol/l và sau 7200 giây, nồng độ còn lại là 1,8.10-3 mol/l. Tính hằng số tốc độ k, chu kì bán hủy t1/2 . 
Cho phản ứng H2 (k) + I2 (k) ⇄ 2HI (k). Lúc ban đầu cho vào bình chứa 1 mol H2 và 1 mol I2, đun nóng đến 1000K. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng thấy có 1,5 mol HI. Tính hằng số cân bằng Kp ở nhiệt độ trên. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1.  
     a) Chiều nghịch, b) chiều thuận, c) chiều thuận, d) chiều nghịch. 
0,5 
2. Phản ứng bậc 1 nên: v = k[CH3Cl]
    Gọi x là nồng độ đã phân hủy. Ta có: 
      t1/2 = ln2: k = 0,693 : 1,46.10-5 = 47476 s 
0,5 
3. H2 (k) + I2 (k) ⇄ 2HI (k)
 1 mol 1 mol 
 0,75 mol 0,75 mol 1,5 mol 
 0,25 mol 0,25 mol 1,5 mol 
 Số mol hỗn hợp lúc cân bằng = 0,25 + 0,25 + 1,5 = 2 (mol) 
 , 
 Gọi P (atm) là áp suất chung của hệ lúc cân bằng. 
 Kp = = = 36
1,0 
Câu V	(2,75 điểm)
So sánh tính oxi hóa của ClO- và ClO3- và viết phương trình phản ứng minh họa kết quả so sánh. 
Độ phân ly nhiệt (tính theo %) ở 1000 K của các halogen:
F2
Cl2
Br2
I2
%
4,3
0,035
0,23
2,8
 Hãy nêu quy luật chung của sự biến thiên độ phân ly nhiệt, giải thích sự bất thường về độ phân ly nhiệt từ F2 đến Cl2
Nung nóng 22,12 gam KMnO4 thu được 21,16 gam hỗn hợp chất rắn X. Cho chất rắn X tác dụng với dung dịch HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml), tính thể tích Cl2 tối đa thu được ở điều kiện tiêu chuẩn và thể tích dung dịch HCl tham gia phản ứng. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. 
    Tính oxi hóa của ClO- > ClO3- 
    Chứng minh: ClO- oxi hóa được I- trong môi trường trung tính, axit hoặc kiềm, ClO3-     chỉ oxi hóa được I- trong môi trường axit mạnh 
             NaClO + 2 KI + H2O ® NaCl + I2 + 2KOH 
             NaClO3 + 6KI + 3H2SO4 ® NaCl + 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O 
0,75 
2. Quy luật: nhìn chung từ F đến I độ phân li nhiệt tăng do: bán kính nguyên tử tăng, độ     dài liên kết tăng, năng lượng liên kết giảm.
    Giải thích sự bất thường: Flo trong phân tử chỉ có liên kết đơn (không có obitan d).
    Clo ngoài liên kết ơ còn có liên kết p giữa các obitan d còn trống và cặp e chưa liên     kết.
0,5 
3.  
 Số mol KMnO4 = 22,12 : 158 = 0,14 (mol) 
 Số mol O2 sinh ra = = 0,03 (mol) 
 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 
 0,14 mol 
 0,06 mol 0,03 mol 0,03 mol 0,03 mol 
 0,08 mol 0,03 mol 0,03 mol 
     2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O 
 0,08 mol 0,64 mol 0,2 mol 
     K2MnO4 + 8HCl MnCl2 + 2Cl2 + 2KCl + 4H2O
 0,03 mol 0,24 mol 0,06 mol 
     MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O 
 0,03 mol 0,12 mol 0,03 mol 
 Số mol Cl2 sinh ra = 0,2 + 0,06 + 0,03 = 0,29 (mol) 
 Thể tích khí Cl2 ở điều kiện chuẩn = 0,29 ´ 22,4 = 6,496 lít 
     Số mol HCl đã dùng = 0,64 + 0,24 + 0,12 = 1 mol 
 Thể tích dung dịch HCl = =84,75 (ml) 
PTHH : 
0,5 
TT: 1,0 
 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN: HÓA HỌC LỚP 10
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC: Đề này gồm có hai (2) trang. 
Câu I	(2,0 điểm)
Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 330. Số hạt mang điện lớn gấp 1,26 số hạt không mang điện. 
Xác định tên và viết kí hiệu hóa học của X 
X là một nguyên tố phóng xạ. Trong quá trình phóng xạ từ một hạt nhân X thành đồng vị bền sẽ có bao nhiêu hạt a và hạt b được giải phóng ? 
Phân tích một loại quặng A thì thấy tỉ lệ số mol của X và trong quặng là 9:1. Tính niên đại của mẫu quặng A trên nếu hằng số phóng xạ của X là 1,5.10-10 năm. 
Hãy cho biết: kiểu lai hóa (nếu có) của nguyên tử trung tâm, hình dạng phân tử của mỗi phân tử sau: HClO2, HOCl, SO2Cl2, BrF5. 
Câu II	(1,75 điểm)
Hỗn hợp gồm FeS2 và CuS2 được trộn theo tỷ lệ mol 2 : 3 rồi cho tác dụng với dung dịch HNO3 thu được khí duy nhất là NO và dung dịch có chứa 2 muối nitrat của hai kim loại. Viết và cân bằng các phương trình phản ứng xảy ra.
Cho một lượng dư dung dịch KI tác dụng với dung dịch chứa 0,05 mol K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 thu được I2. Lượng I2 này tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch Na2S2O3. Viết các phương trình hóa học và tính CM của dung dịch Na2S2O3 nói trên.. 
Câu III	(1,5 điểm)
Cho phản ứng nung vôi : CaCO3 (r)  CaO (r) + CO2 (k) 
CaCO3 
CaO
CO2 
S0298(J.K-1.mol-1)
 (kJ.mol-1)
92,9
- 1206,90
38,1
- 635,10
213,7
- 393,50
Phản ứng trên có xảy ra ở điều kiện chuẩn hay không? Tính nhiệt độ tối thiểu để phản ứng xảy ra. 
Tính năng lượng liên kết O-H trong phân tử H2O biết sinh nhiệt của H2O (l) là -245 kJ/mol và năng lượng các liên kết H-H và O=O lần lượt là 432 kJ/mol , 493,7 kJ/mol 
Câu IV	(2,0 điểm)
Cho phản ứng: 2NOBr (k) ⇄ 2NO (k) + Br2 (k), ∆H = - 344 kJ 
      Cho biết chiều chuyển dời cân bằng phản ứng trên khi: a) Thêm hơi Br2 vào hệ, b) tăng thể tích       bình chứa, c) giảm nhiệt độ, d) tăng áp suất. 
Phản ứng thủy phân CH3Cl trong nước là phản ứng bậc 1. Biết rằng nồng độ đầu của CH3Cl là 2.10-3 mol/l và sau 7200 giây, nồng độ còn lại là 1,8.10-3 mol/l. Tính hằng số tốc độ k, chu kì bán hủy t1/2. 
Cho phản ứng H2 (k) + I2 (k) ⇄ 2HI (k). Lúc ban đầu cho vào bình chứa 1 mol H2 và 1 mol I2, đun nóng đến 1000K. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng thấy có 1,5 mol HI. Tính hằng số cân bằng Kp ở nhiệt độ trên. 
Câu V	(2,75 điểm)
So sánh tính oxi hóa của ClO- và ClO3- và viết phương trình phản ứng minh họa kết quả so sánh. 
Độ phân ly nhiệt (tính theo %) ở 1000 K của các halogen:
F2
Cl2
Br2
I2
%
4,3
0,035
0,23
2,8
 Hãy nêu quy luật chung của sự biến thiên độ phân ly nhiệt, giải thích sự bất thường về độ phân ly nhiệt từ F2 đến Cl2
Nung nóng 22,12 gam KMnO4 thu được 21,16 gam hỗn hợp chất rắn X. Cho chất rắn X tác dụng với dung dịch HCl 36,5% (d = 1,18 g/ml), tính thể tích Cl2 tối đa thu được ở điều kiện tiêu chuẩn và thể tích dung dịch HCl tham gia phản ứng. 
---------------------HẾT-------------------
Chú ý: Học sinh được sử dụng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cá nhân đơn giản theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Giám thị không giải thích gì thêm.