Đề xuất đề thi học sinh giỏi khu vực duyên hải – ĐBBB 2016 môn: Hóa học – lớp 10 - Tỉnh Nam Định

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG 
NĂM HỌC 2015 – 2016
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP 10
 (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm 5 trang
Câu 1: (2 điểm)
1. a) Viết công thức Lewis hợp lí nhất cho phân tử N2O. 
b) Biết các giá trị độ dài liên kết đo được trong thực tế và theo lý thuyết như sau:
Liên kết
N – N (N2O)
N – O (N2O)
N = N
N = O
N - O
NN
Độ dài liên kết (nm)
0,112
0,119
0,120
0,115
0,147
0,110
Hãy biểu diễn công thức cấu tạo phân tử N2O hợp lý theo các dữ liệu thực nghiệm và giải thích
2. Biết rằng năng lượng ion hoá thứ nhất I1 của Mg là 735 kJ/mol, nhỏ hơn năng lượng ion hóa thứ hai của nó, I2 = 1445 kJ/mol; ái lực electron thứ nhất của O là -142 kJ/mol, trong khi đó việc nhận thêm electron thứ hai của nó đòi hỏi phải cung cấp năng lượng là 844 kJ/mol. Tại sao hợp chất tạo thành giữa chúng là MgO, được cho là tạo bởi các ion Mg2+ và O2- mà không phải là Mg+ và O-?
Câu 2: (2 điểm)
Cacbon dioxit rắn còn gọi là “nước đá khô”. “Nước đá khô” có cấu trúc tinh thể phân tử và ô mạng cơ sở có cấu trúc lập phương tâm diện chứa các phân tử cacbon dioxit. 
1. Tính khối lượng riêng của “nước đá khô”, khi độ dài các cạnh biên (tổng dài và rộng) của ô mạng lập phương “nước đá khô” là 0.56 nm.	
2. Tính số phân tử cacbon dioxit trong ô mạng lập phương “nước đá khô” kích thước 20 cm × 10 cm × 5.0 cm.
Câu 3: (2 điểm)
1. 238U là đồng vị đầu tiên trong họ phóng xạ urani–rađi, các đồng vị của các nguyên tố khác thuộc họ này đều là sản phẩm của chuỗi phân rã phóng xạ bắt đầu từ 238U. Khi phân tích quặng urani người ta tìm thấy 3 đồng vị của urani là 238U, 235U và 234U đều có tính phóng xạ. 
Hai đồng vị 235U và 234U có thuộc họ phóng xạ urani–rađi không? Tại sao? Viết phương trình biểu diễn các biến đổi hạt nhân để giải thích. 
Điện tích hạt nhân Z của thori (Th), protactini (Pa) và urani (U) lần lượt là 90, 91, 92. Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên có tính phóng xạ a và b. 
2. Ở nước ta, urani có thể thu được khi thuỷ luyện quặng Nông Sơn ở Quảng Nam bằng axit sunfuric. Sau khi kết tủa urani bằng kiềm, nước thải của dung dịch thuỷ luyện quặng urani có chứa đồng vị phóng xạ 226Ra với nồng độ rất nhỏ, nhưng vẫn có thể ảnh hưởng đến môi trường. Vì thế, người ta phải xử lí bằng cách cho vào nước thải này một lượng BaCl2 gần đủ cho phản ứng với lượng ion sunfat còn trong nước thải. 
Hãy tìm một cách giải thích phương án xử lí nước thải nói trên và viết các phương trình phản ứng cần thiết.
Câu 4: (2 điểm)
Năng lượng liên kết có thể được tính dựa vào biến thiên entanpi của quá trình chuyển các nguyên tử tự do thành phân tử (tính cho 1 mol). Đại lượng này thường gọi là sinh nhiệt nguyên tử. Năng lượng liên kết của các liên kết có trong một chất được định nghĩa là biến thiên entanpi của quá trình biến đổi một số Avogadro phân tử của chất đã cho thành các nguyên tử tự do. Như vậy, năng lượng liên kết ngược dấu với sinh nhiệt nguyên tử.	
Ở điều kiện tiêu chuẩn, cho biến thiên entanpi của phản ứng phân li các phân tử H2, Br2, của sự thăng hoa than chì (Ctc) như sau:
H2(k) ® 2H(k) 	DH1 = 432,2 kJ/mol
Br2(l) ® 2Br(h) 	DH2 = 190 kJ/mol
Ctc(r) ® C(k) 	DH3 = 710,6 kJ/mol.
và biến thiên entanpi hình thành của CH4 và CH3Br lần lượt là: 
	= -74,8 kJ/mol; = -35,6 kJ/mol.
Tính năng lượng liên kết C-Br trong CH3Br.
Câu 5: (2 điểm)
Đun nóng hỗn hợp khí gồm O2 và SO2 có chất xúc tác, xảy ra phản ứng:
O2 + SO2 SO3 	(1)
1. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng ở 60 oC (chấp nhận hiệu ứng nhiệt của phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ). Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào tới trạng thái cân bằng của phản ứng (1)?
2. Trong một thí nghiệm, người ta đưa từ từ oxi vào một bình dung tích 2 lít chứa 0,05 mol SO2 có chất xúc tác (thể tích của chất xúc tác không đáng kể) ở 100 oC. Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thì có 0,03 mol SO3 được tạo thành, áp suất tổng của hệ là 1 atm. Tính Kp.
3. Cân bằng (1) sẽ chuyển dịch như thế nào trong các trường hợp sau: 
a) Cho một lượng He vào bình phản ứng để áp suất khí trong bình tăng gấp đôi? 
b) Giả thiết thể tích khí trong bình tăng gấp đôi, lượng He cho vào bình phản ứng chỉ để giữ cho áp suất tổng không đổi?
Cho các số liệu nhiệt động như sau:
Khí
(kJ.mol–1)
(J.K–1.mol–1)
(J.K–1.mol–1)
SO3
-395,18
256,22
50,63
SO2
-296,06
248,52
39,79
O2
0,0
205,03
29,36
Câu 6: (2 điểm)
Dung dịch A là hỗn hợp của H3PO4 và NaHSO4 0,010 M, có pHA = 2,03.
1. Tính trong dung dịch A.
2. Tính nồng độ HCOOH phải có trong dung dịch A sao cho độ điện li của H3PO4 giảm 25% (coi thể tích V không thay đổi).
3. Thêm dần ZnCl2 vào dung dịch A đến nồng độ 0,010 M (coi thể tích V không thay đổi khi thêm ZnCl2). Có Zn3(PO4)2 tách ra không?
Câu 7: (2 điểm)
Sắt bị ăn mòn ngoài không khí do phản ứng: 2Fe(r) + O2(k) + 4H+(aq) = 2Fe2+(aq) + 2H2O(l)
1. Tính thế chuẩn của phản ứng này.
2. Thế chuẩn có thay đổi không nếu pH được điều chỉnh về 4.
3. Tính tích số tan của Fe(OH)2.
4. Một phương pháp để bảo vệ sắt khỏi bị ăn mòn là phủ lên nó một lớp thiếc. Nếu lớp thiếc bị xây xát thì sắt sẽ bị ăn mòn nhanh chóng. Hãy giải thích vấn đề này.
Biết giá trị thế chuẩn của các cặp như sau: Eo(Fe2+/Fe) = -0,44V; Eo(O2/H2O) = 1,23V ; Eo(Fe(OH)2/Fe) = -0,88V ; Eo(Sn2+/Sn) = -0,14V. 
Câu 8: (2 điểm)
Xác định các chất từ A – H và viết các phương trình phản ứng hóa học đã xảy ra
Câu 9: (2 điểm)
A là một oxit của nitơ có màu nâu. A tham gia vào các phản ứng sau đây:
SO2 + A + H2O = H2SO4 + B	4) A + H2O + O2 = ... 	7) D + A = C + ...
A + H2O (lạnh) = ... 	5) A + SO2 + H2O = C + ...	8) C + H2O = ...
A + H2O (nóng) = ...	6) A + SO2 + H2O = D + ...
Biết rằng phản ứng 6 tỉ lệ mỗi chất là 1:1:1. C nhiều hơn D đúng một nguyên tử hydro.
Xác định cấu trúc các chất chưa biết và vẽ công thức cấu tạo hợp chất D.
Câu 10: (2 điểm)
Xét phản ứng sau: CH3X + Y CH3Y + X. Ở 25oC người ta tiến hành 2 dãy thí nghiệm với kết quả như sau:
Dãy thí nghiệm 1: [Y]0 = 3,0 M
Dãy thí nghiệm 2: [Y]0 = 4,5 M
[CH3X] (M)
thời gian (h)
[CH3X]
thời gian (h)
7,08.10-3
1,0
4,50.10-3
0
4,52.10-3
1,5
1,70.10-3
0,70
2,23.10-3
2,3
4,19.10-4
1,7
4,76.10-4
4,0
1,11.10-4
2,6
8,44.10-5
5,7
2,81.10-5
3,6
2,75.10-5
7,0
Mặt khác, người ta cũng tiến hành thí nghiệm ở 85oC. Khi [CH3X]0 = 1,0.10-2 và [Y]0 = 3,0 M, hằng số tốc độ phản ứng là 326 (đơn vị thời gian trong hằng số tốc độ là giờ)
Xác định biểu thức tốc độ và giá trị hằng số tốc độ của phản ứng ở 25oC. 
Xác định năng lượng hoạt hoá của phản ứng trên.