onthicaptoc.com
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề gồm có 04 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT
NĂM HỌC 2023 – 2024 ĐỢT 2
Môn thi: HOÁ HỌC 10 (CHUYÊN)
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Khóa thi ngày: 15/3/2024
Cho biết:
Hằng số Faraday F= 96485 C.; Số Avogadro NA= 6,023.1023 ; T(K) = toC + 273; , ΔH và ΔS không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Cho nguyên tử khối: H= 1; O= 16; F= 19; Na= 23; S= 32; Cl= 35,5; K= 39; Fe= 56; Br= 80; Ba= 137
Câu 1. (4,0 điểm)
1.1. (1,0 điểm)
Thiết bị chuông báo động được sử dụng để cảnh báo có cháy nhằm phát hiện hoả hạn xảy ra trong nhà, khách sạn,…Nguyên tắc của chuông báo cháy là sử dụng đồng vị 241Am. Đồng vị này phân rã ra các hạt α, các hạt α sẽ ion hoá các phân tử không khí, làm cho độ dẫn điện của không khí thay đổi. Khi các phân tử “khói” đi vào, độ dẫn điện bị thay đổi nhiều, chuông sẽ reo.
a) Viết phương trình phân rã α của 241Am.
b) Khi phân rã 241Am hoàn toàn, nó tuân theo chuỗi thứ tự các phân rã α, α, β, α, α, β, α, α, α, β, α và β. Hãy cho biết sản phẩm cuối cùng của chuỗi phân rã.
c) Biết rằng 241Am có chu kì bán huỷ t1/2 = 433 năm. Một thiết bị báo cháy thường cần 5 gam mẫu 241Am. Tính số hạt α tạo ra trong mỗi giây bởi thiết bị này.
1.2. (1,5 điểm)
Ở trạng thái cơ bản, nguyên tố X, Y, T có electron cuối cùng đặc trưng bằng bốn số lượng tử như sau:
X: n = 3; l = 1; ml = –1; s = –1/2
Y: n = 2; l = 1; ml = –1; s = –1/2
T: n = 2; l = 1; ml = 0; s = +1/2
a) Xác định X, Y, T (quy ước: số lượng tử từ xếp theo thứ tự từ âm đến dương). Dựa vào thuyết VSEPR dự đoán dạng hình học và xác định trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau: TX2, XY2, , .
b) Bằng thuyết lai hóa giải thích sự tạo thành phân tử TY. Giải thích vì sao TY có moment lưỡng cực bé.
1.3. (0,75 điểm)
Muối flouride (F-) của kim loại R có cấu trúc lập phương với hằng số mạng a = 0,62 nm, trong đó các ion kim loại (Rn+) nằm tại vị trí nút mạng của hình lập phương tâm diện, còn các ion flouride (F-) chiếm tất cả các hốc tứ diện. Khối lượng riêng của muối flouride là 4,89 g/cm3. Xác định tên kim loại R.
1.4. (0,75 điểm)
Cho bảng sau:
Nguyên tố
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Năng lượng ion hoá I2 (eV)
11,87
12,80
13,58
14,15
16,50
15,64
Hãy giải thích sự biến đổi năng lượng ion hoá thứ hai của các nguyên tố trong bảng.
Câu 2. (4,0 điểm)
2.1. (1,0 điểm)
Đưa 135 gam hơi nước đang được duy trì ở 373 K vào một hỗn hợp gồm 1260 gam nước lỏng và 126 gam nước đá đang đạt cân bằng ở 0 oC. Tính nhiệt độ cuối của nước.
Cho biết:
- Enthalpy hóa hơi chuẩn của nước (lỏng): 44,1 kJ.mol-1.
- Enthalpy nóng chảy chuẩn của nước đá: 5,98 kJ.mol-1.
- Nhiệt dung riêng đẳng áp của nước (lỏng): 75,3 J.mol-1.K-1.
2.2. (1,5 điểm)
Cho các giá trị nhiệt động sau:
O2(g)
Cl2(g)
HCl(g)
H2O(g)
H2O(l)
0
0
- 92,31
- 241,83
- 285,8
205,03
222,9
186,7
188,7
69,9
a) Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau tại 298 K.
4HCl(g) + O2 (g) 2Cl2 (g) + 2H2O(g) (1)
b) Giả thiết rằng DrS và DrH của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tính hằng số cân bằng của phản ứng (1) ở 698 K.
c) Xác định áp suất hơi bão hoà của nước tại 298 K. Từ đó tính hằng số cân bằng của phản ứng sau tại 298 K.
4HCl(g) + O2 (g) 2Cl2 (g) + 2H2O(l) (2)
2.3. (0,75 điểm)
Amocycline là thuốc kháng sinh có thể dùng để điều trị nhiễm khuẩn đường hô hấp trên đường tiết niệu, … Nồng độ tối thiểu có thể kháng khuẩn là 0,04 mg/ 1 kg thể trọng. Khi kê đơn cho một bệnh nhân nặng 50 kg, bác sĩ kê đơn mỗi lần uống 1 viên thuốc (có hàm lượng amocycline 500 mg/ 1 viên). Bệnh nhân cần uống viên thuốc tiếp theo cách viên thuốc trước nhiều nhất bao nhiêu lâu (tính chính xác đến đơn vị phút)?
Biết chu kì bán huỷ của amocycline trong cơ thể người là 61 phút. Giả thiết quá trình đào thải thuốc là phản ứng bậc 1.
2.4. (0,75 điểm)
Phản ứng phân huỷ urea (NH2)2CO ® OCN- + trong môi trường trung tính được nghiên cứu bằng cách theo dõi lượng urea theo thời gian ở hai nhiệt độ khác nhau và thu được kết quả:
+ Ở 61 oC:
Thời gian (phút)
0
9600
18220
28600
Lượng urea (mol)
0,10
0,0854
0,0742
0,0625
+ Ở 71 oC:
Thời gian (phút)
0
3118
4800
9060
Lượng urea (mol)
0,10
0,0816
0,0736
0,0560
Xác định bậc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng ở hai nhiệt độ và năng lượng hoạt hoá của phản ứng.
Câu 3. (4,0 điểm)
3.1. (1,5 điểm)
Độ tan của PbI2 ở 18 oC là 1,5.10-3 mol/L.
a) Tính tích số tan của PbI2 ở 18 oC.
b) Muốn giảm độ tan của PbI2 đi 10 lần thì phải thêm bao nhiêu mol KI vào 1 lít dung dịch bão hòa PbI2?
c) Tính độ tan của PbI2 trong dung dịch KI 0,1M.
3.2. (1,0 điểm)
Tính khối lượng NaOH phải thêm vào 600 mL dung dịch HCOONa 0,01M để pH của dung dịch thu được là 12,0 (bỏ qua sự thay đổi thể tích trong quá trình hòa tan).
Biết pKa (HCOOH) = 3,75; Kw (H2O) = 10-14.
3.3. (1,5 điểm)
Lactic acid (công thức hoá học CH3 –CHOH –COOH, kí hiệu HL) hình thành khi cơ bắp hoạt động mạnh. Trong máu, lactic acid được trung hoà bởi ion hydrocarbonate theo cân bằng HL + H2CO3 + . Khi đó carbon dioxide được tạo thành và hoà tan trong dung dịch. Lactic acid là acid 1 nấc với Ka = 1,4.10-4.
H2CO3 có Ka1 = 4,5.10-7 và Ka2 = 4,7.10-11.
a) Tính pH của dung dịch HL 0,003 M.
b) Tính hằng số cân bằng đối với phản ứng giữa HL và ion hydrocarbonate.
c) Cho 0,003 mol HL vào 1 lít dung dịch NaHCO3 0,024 M, qua đó xảy ra sự trung hoà hoàn toàn HL và không có sự thay đổi thể tích.
* Dùng một công thức gần đúng, tính pH của dung dịch NaHCO3 trước khi cho HL vào.
* Tính pH của dung dịch NaHCO3 sau khi cho HL vào.
d) Tuỳ theo cường độ hoạt động của cơ thể, pH trong máu của một người thay đổi từ 7,4 đến 7,0 do sự hình thành HL. Coi máu là dung dịch có pH= 7,4 và = 0,022 M. Hỏi lượng chất HL sinh ra thêm trong 1 lít máu là bao nhiêu để pH của máu giảm xuống còn 7,0?
Câu 4. (4,0 điểm)
4.1. (1,0 điểm)
Cho giản đồ thế khử chuẩn của Mn trong môi trường acid:
+1,70V
+1,23V
a) Tính thế khử chuẩn của cặp: và Mn3+/Mn2+
b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau: 2Mn3+ + 2H2O → Mn2+ + MnO2 + 4H+
4.2. (1,25 điểm)
Tính nồng độ ban đầu của ion , biết rằng suất điện động của pin:
ở 25oC có giá trị là 0,824V.
Cho = 1,51 V; = 0,5355 V và Ka của là 10-2.
4.3. (1,75 điểm)
Để khảo sát độ tan của AgCl trong nước, người ta dựa vào kĩ thuật điện hoá. Do suất điện động là một hàm bậc nhất theo logarit của nồng độ nên có thể xác định được các nồng độ dù rất nhỏ.
Người ta lập một pin điện hoá gồm 2 phần được nối bằng cầu muối. Phần bên trái là một thanh Zn (s) nhúng trong dung dịch Zn(NO3)2 0,2 M. Còn phần bên phải là một thanh Ag (s) nhúng trong dung dịch AgNO3 0,1 M. Thể tích mỗi dung dịch đều bằng 1,000 L.
a) Viết phương trình phản ứng khi pin phóng điện và tính suất điện động của pin.
b) Giả sử pin phóng điện hoàn toàn và lượng Zn có dư. Hãy tính điện lượng phóng thích trong quá trình phóng điện.
c) Trong một thí nghiệm khác, KCl rắn được thêm vào dung dịch AgNO3 ở phía bên phải của pin ban đầu, cho đến khi [K+] = 0,3 M thì xảy ra sự kết tủa AgCl (s) và thay đổi suất điện động. Sau khi thêm xong, suất điện động của pin bằng 1,04 V. Hãy tính nồng độ Ag+ và Cl- lúc cân bằng và TAgCl. Cho = 0,8 V; = - 0,76 V
Câu 5. (4,0 điểm)
5.1. (1,0 điểm)
Giải thích:
a) Vì sao khi sục khí chlorine qua dung dịch potassium iodide một thời gian dài, sau đó người ta cho hồ tinh bột vào thì không thấy xuất hiện màu xanh?
b) Trên thực tế, liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H, nhưng tại sao nhiệt độ sôi của HF lại thấp hơn nhiệt độ sôi của H2O? (Nhiệt độ sôi của HF là 19,5 oC, nhiệt độ sôi của H2O là 100 oC).
5.2. (1,0 điểm)
Khí A có tỷ khối so với không khí là 3. Khi tác dụng với nước lạnh trong bóng tối, khí A tạo ra acid B. Acid B này có khả năng biến thành hai acid C và D. Sản phẩm nhiệt phân của khí A khi đi qua dung dịch kiềm tùy điều kiện có thể tạo nên muối của hai acid C và D. Biết muối potassium của acid D chứa 31,8% K và 39,1% O.
Hỏi A, B, C và D là những chất gì? Giải thích.
5.3. (1,0 điểm)
Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:
a) Thí nghiệm 1: Các chất X, Y, Z, T trong thí nghiệm lần lượt là dung dịch H2SO4 đặc, carbon (C), dung dịch KMnO4, dung dịch Br2. Hãy cho biết hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm khi khóa K đóng và khoá K mở. Giải thích bằng phương trình phản ứng hoá học.
b) Thí nghiệm 2: Các chất X, Y, Z, T trong thí nghiệm lần lượt là dung dịch HCl đặc, KMnO4, dung dịch KBr và dung dịch FeCl2. Hãy cho biết hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm khi khóa K đóng và khoá K mở. Giải thích bằng phương trình phản ứng hoá học.
5.4. (1,0 điểm)
Theo lý thuyết, khoáng pyrite có công thức FeS2. Trong thực tế, một phần ion được thay thế bởi S2- và công thức tổng của pyrite có dạng là FeS2 – x. Như vậy, có thể coi pyrite như là hỗn hợp FeS2 và FeS. Khi xử lý một mẫu khoáng pyrite trên với Br2 trong KOH dư thu được kết tủa nâu đỏ A và dung dịch B. Nung kết tủa A đến khối lượng không đổi thu được 0,2 gam chất rắn khan. Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 1,1087 gam kết tủa trắng, không tan trong dung dịch acid mạnh.
a) Viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra.
b) Xác định giá trị của x trong công thức FeS2 – x.
c) Tính khối lượng bromine đã dùng để oxi hóa mẫu khoáng trên.
---------- HẾT ----------
Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh: ...............................................................; Số báo danh..............................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT
NĂM HỌC 2023 – 2024 ĐỢT 2
HDC CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM
MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10 (CHUYÊN)
(Bản hướng dẫn này gồm 12 trang)
Đề cho biết:
Hằng số Faraday F= 96485 C.; Số Avogadro NA= 6,023.1023 ; T(K) = toC + 273; , ΔH và ΔS không phụ thuộc vào nhiệt độ. Cho nguyên tử khối: H= 1; O= 16; F= 19; Na= 23; S= 32; Cl= 35,5; K= 39; Fe= 56; Br= 80; Ba= 137.
Câu 1. (4,0 điểm)
1.1. (1,0 điểm)
Thiết bị chuông báo động được sử dụng để cảnh báo có cháy nhằm phát hiện hoả hạn xảy ra trong nhà, khách sạn,…Nguyên tắc của chuông báo cháy là sử dụng đồng vị 241Am. Đồng vị này phân rã ra các hạt α, các hạt α sẽ ion hoá các phân tử không khí, làm cho độ dẫn điện của không khí thay đổi. Khi các phân tử “khói” đi vào, độ dẫn điện bị thay đổi nhiều, chuông sẽ reo.
c) Viết phương trình phân rã α của 241Am.
d) Khi phân rã 241Am hoàn toàn, nó tuân theo chuỗi thứ tự các phân rã α, α, β, α, α, β, α, α, α, β, α và β. Hãy cho biết sản phẩm cuối cùng của chuỗi phân rã.
c) Biết rằng 241Am có chu kì bán huỷ t1/2 = 433 năm. Một thiết bị báo cháy thường cần 5 gam mẫu 241Am. Tính số hạt α tạo ra trong mỗi giây bởi thiết bị này.
1.2. (1,5 điểm)
Ở trạng thái cơ bản, nguyên tố X, Y, T có electron cuối cùng đặc trưng bằng bốn số lượng tử như sau:
X: n = 3; l = 1; ml = –1; s = –1/2
Y: n = 2; l = 1; ml = –1; s = –1/2
T: n = 2; l = 1; ml = 0; s = +1/2
a) Xác định X, Y, T (quy ước: số lượng tử từ xếp theo thứ tự từ âm đến dương). Dựa vào thuyết VSEPR dự đoán dạng hình học và xác định trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau: TX2, XY2, , .
b) Bằng thuyết lai hóa giải thích sự tạo thành phân tử TY. Giải thích vì sao TY có moment lưỡng cực bé.
1.3. (0,75 điểm)
Muối flouride (F-) của kim loại R có cấu trúc lập phương với hằng số mạng a = 0,62 nm, trong đó các ion kim loại (Rn+) nằm tại vị trí nút mạng của hình lập phương tâm diện, còn các ion flouride (F-) chiếm tất cả các hốc tứ diện. Khối lượng riêng của muối flouride là 4,89 g/cm3. Xác định tên kim loại R.
1.4. (0,75 điểm)
Cho bảng sau:
Nguyên tố
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Năng lượng ion hoá I2 (eV)
11,87
12,80
13,58
14,15
16,50
15,64
Hãy giải thích sự biến đổi năng lượng ion hoá thứ hai của các nguyên tố trong bảng.
Câu 1
Nội dung
Điểm
1.1.
(1,0 điểm)
a) 241Am 237Np + α
b) Tổng số có 8 phân rã α và 4 phân rã β
+ 8α + 4β
Sản phẩm cuối cùng của chuỗi phản ứng là
c) Ta có:
A = k.N = ..NA = ..6,023.1023 = 6,343.1011
Số hạt α = 8.6,343.1011 = 5,074.1012
0,25
0,25
0,25
0,25
1.2.
(1,5 điểm)
a) Nguyên tố X: n = 3, l = 1, ml = –1, s = –1/2 3p4 nên X là S
Nguyên tố Y: n = 2, l = 1, ml = –1, s = –1/2 2p4 nên Y là O
Nguyên tố T: n = 2, l = 1, ml = 0, s = +1/2 2p2 nên T là C
(Học sinh xác định đúng hai hoặc ba nguyên tố đạt 0,25 điểm)

0,25
Phân tử, ion
Trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm
Cấu trúc hình học
CS2
sp
Đường thẳng
SO2
sp2
Góc (hoặc chữ V)
SO32-
sp3
Chóp đáy tam giác đều
SO42-
sp3
Tứ diện đều
0,5
b) C: [He] 2s22p2
O: [He] 2s22p4
Carbon dùng một orbital 2s tổ hợp với một orbital 2p tạo ra hai orbital lai hóa sp hướng ra hai phía khác nhau, trong đó có một orbital chứa 2 electron và một orbital chứa 1 electron.
Carbon dùng một orbital lai hóa chứa 1 electron xen phủ trục với một orbital p chứa 1 electron của oxygen tạo liên kết σ và dùng một orbital p thuần khiết chứa 1 electron xen phủ bên với một orbital p cũng chứa 1 electron còn lại của oxygen tạo liên kết π.
Oxygen dùng một orbital p bão hòa (chứa 2 electron) xen phủ với orbital p trống của carbon tạo liên kết π kiểu p p.
Công thức cấu tạo: CO
CO có moment lưỡng cực bé vì trong phân tử có liên kết phối trí ngược, cặp electron của nguyên tử oxygen cho sang orbital trống của nguyên tử carbon làm giảm độ phân cực của liên kết nên làm giảm moment lưỡng cực.
(Học sinh giải thích đúng bằng hình vẽ vẫn đạt điểm tối đa)
0,25
0,25
0,25
1.3.
(0,75 điểm)
Số ion Rn+: = 4
Số ion F-: 81 = 8
Để đảm bảo về mặt trung hòa điện tích thì 4n = 81 n = 2
ion kim loại là R2+.
Vậy trong 1 ô mạng cơ sở có 4 phân tử có dạng RF2.
Khối lượng riêng của muối flouride được tính theo công thức:
=175,48
R là Barium (Ba)
0,25
0,25
0,25
1.4.
(0,75 điểm)
Cấu hình electron của các nguyên tố:
Ca: [Ar]4s2; Sc: [Ar]3d14s2; Ti: [Ar]3d24s2;
V: [Ar]3d34s2; Cr: [Ar]3d54s1; Mn: [Ar]3d54s2
- Năng lượng ion hoá thứ hai ứng với sự tách electron hoá trị thứ hai. Từ Ca đến V đều là sự tách electron 4s thứ hai. Do sự tăng dần điện tích hạt nhân nên lực hút giữa hạt nhân và các electron 4s tăng dần, do đó năng lượng ion hoá I2 cũng tăng đều đặn.
- Đối với Cr, do cấu hình electron đặc biệt với sự chuyển 1 electron từ 4s về 3d để sớm đạt được phân lớp 3d5 đầy một nửa, electron thứ hai bị tách nằm trong cấu hình bền vững này cho nên sự tách nó đòi hỏi tiêu tốn nhiều năng lượng hơn nên I2 của nguyên tố này cao hơn nhiều so với của V.
- Cũng chính vì vậy mà khi chuyển sang Mn, 2 electron bị tách nằm ở phân lớp 4s, giá trị I2 của nó chỉ lớn hơn của V vừa phải, thậm chí còn nhỏ hơn giá trị tương ứng của Cr.
0,25
0,25
0,25
Câu 2. (4,0 điểm)
2.1. (1,0 điểm)
Đưa 135 gam hơi nước đang được duy trì ở 373 K vào một hỗn hợp gồm 1260 gam nước lỏng và 126 gam nước đá đang đạt cân bằng ở 0 oC. Tính nhiệt độ cuối của nước.
Cho biết:
- Enthalpy hóa hơi chuẩn của nước (lỏng): 44,1 kJ.mol-1.
- Enthalpy nóng chảy chuẩn của nước đá: 5,98 kJ.mol-1.
- Nhiệt dung riêng đẳng áp của nước (lỏng): 75,3 J.mol-1.K-1.
2.2. (1,5 điểm)
Cho các giá trị nhiệt động sau:
O2(g)
Cl2(g)
HCl(g)
H2O(g)
H2O(l)
0
0
- 92,31
- 241,83
- 285,8
205,03
222,9
186,7
188,7
69,9
b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau tại 298 K.
4HCl(g) + O2 (g) 2Cl2 (g) + 2H2O(g) (1)
b) Giả thiết rằng DrS và DrH của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tính hằng số cân bằng của phản ứng (1) ở 698 K.
c) Xác định áp suất hơi bão hoà của nước tại 298 K. Từ đó tính hằng số cân bằng của phản ứng sau tại 298 K.
4HCl(g) + O2 (g) 2Cl2 (g) + 2H2O(l) (2)
2.3. (0,75 điểm)
Amocycline là thuốc kháng sinh có thể dùng để điều trị nhiễm khuẩn đường hô hấp trên đường tiết niệu… Nồng độ tối thiểu có thể kháng khuẩn là 0,04 mg/1 kg thể trọng. Khi kê đơn cho một bệnh nhân nặng 50 kg, bác sĩ kê đơn mỗi lần uống 1 viên thuốc (có hàm lượng amocycline 500 mg/ 1 viên). Bệnh nhân cần uống viên thuốc tiếp theo cách viên thuốc trước nhiều nhất bao nhiêu lâu (tính chính xác đến đơn vị phút)? Biết chu kì bán huỷ của amocycline trong cơ thể người là 61 phút. Giả thiết quá trình đào thải thuốc là phản ứng bậc 1.
2.4. (0,75 điểm)
Phản ứng phân huỷ urea (NH2)2CO ® OCN- + trong môi trường trung tính được nghiên cứu bằng cách theo dõi lượng urea theo thời gian ở hai nhiệt độ khác nhau và thu được kết quả:
+ Ở 61 oC:
Thời gian (phút)
0
9600
18220
28600
Lượng urea (mol)
0,10
0,0854
0,0742
0,0625
+ Ở 71 oC:
Thời gian (phút)
0
3118
4800
9060
Lượng urea (mol)
0,10
0,0816
0,0736
0,0560
Xác định bậc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng ở hai nhiệt độ và năng lượng hoạt hoá của phản ứng.
Câu 2
Nội dung
Điểm
2.1
(1,0 điểm)
Để làm tan hoàn toàn nước đá (7,0 mol) cần: Q = 7,0.5,98 = 41,86 kJ
- Quá trình ngưng tụ hơi nước (7,5 mol) giải phóng lượng nhiệt:
Q’ = 7,5.44,1 = 330,75 kJ
0,25
- Lượng nhiệt cần để làm nóng hỗn hợp nước (70 + 7 = 77 mol) từ 0 oC lên t oC là: 77.75,3.(t – 0) (J)
0,25
- Lượng nhiệt giải phóng ra khi ngưng tụ 7,5 mol hơi nước và tạo thành 7,5 mol nước ở 100 oC, rồi làm nguội về t oC là:
Q” = 330,75.103 + 7,5.75,3.(100 – t)
0,25
Từ đó ta có:
330,75.103 + 7,5.75,3.(100 – t) = 41,86.103 + 77.75,3.(t – 0)
→ t = 54,3 oC
0,25
2.2
(1,5 điểm)
a) Ta có : = [2.0 + 2 (-241,83)] - 4 (-92,31) - 0 = - 114,42 (kJ)
DrS0 = (2.188,7) + 2.222,9 - 205,03 - 4.186,7 = - 128,63 (J/K)
DrG0 = DrH0 - 298.DrS0
= - 114420 - 298 (-128,63) = - 76088,26 (J)
DrG0 = - RT ln Kp
ln Kp = -
Kp = 2,17 . 1013
0,25
0,25
b) Ta có
ln Kp =
Vì DS0, DH0 được giả thiết là không phụ thuộc vào to
ln Kp (698 K ) =
=> Kp = 69,777
0,25
c) Từ cân bằng: H2O(l) H2O (g) (3)
(3) = - 214,83 - (- 285,8) = 43,97 (kJ)
DS0(3) = 188,7 - 69,9 = 118,8 (J/K)
DG0(3) = DH0(3) - T.DS0(3) = 43970 – 298.118,8 = 8567,6 (J)
0,25
Kp(3) = (bão hoà) Û DG0(3) = - RT ln(bão hoà)
<=> ln (bão hoà) =
<=> (bão hoà) = 3,15.10-2 (atm)
0,25
Ta có : (2) = (1) - 2. (3)
DG0(2) = (- 76088,26) - 2 (8567,6) = - 93223,46 (J)
lnKp =
=> Kp = 2,19.1016
0,25
2.3.
(0,75 điểm)
Lượng thuốc tối thiểu cần duy trì trong cơ thể bệnh nhân là
0,04 . 50 = 2 (mg)
Hằng số tốc độ của quá trình đào thải là k = = 0,011
- Sau khi uống viên thuốc đầu tiên, thời gian để thuốc đào thải còn 2 mg là:
ln = k.t Û ln = 0,011t Û t = 485,9 phút
=> Sau khi uống viên thuốc đầu tiên, sau 485,9 phút (khoảng 8h) cần uống tiếp viên thứ 2
- Sau khi uống viên thứ 2, lượng thuốc trong cơ thể người lúc này là 502 mg, thời gian để thuốc đào thải còn 2 mg là:
ln = k.t Û ln = 0,011t Û t = 486,2 phút
- Sau khi uống viên thứ 3, thứ 4,…, lượng thuốc trong cơ thể người lúc này vẫn là 502 mg, thời gian để thuốc đào thải còn 2 mg vẫn là 486,2 phút.
Vậy bệnh nhân cần uống viên thuốc tiếp theo cách viên thuốc trước nhiều nhất là 486,2 phút.
0,25
0,25
0,25
2.4
(0,75 điểm)
Giả sử phản ứng là phản ứng bậc 1, ta có
+ Ở 61 oC:
k9600 = 1,644 . 10-5 (phút-1) k18220 = 1,638 . 10-5 (phút-1)
k28600 = 1,644 . 10-5 (phút-1)
do các giá trị k gần bằng nhau nên điều giả sử là đúng, phản ứng trên là phản ứng bậc 1
Với = 1,642 . 10-5 (phút-1)
0,25
+ Ở 71 oC:
k3118 = 6,518 . 10-5(phút-1) k4800 = 6,387 . 10-5 (phút-1)
k9060 = 6,400 . 10-5 (phút-1)
Vậy = 6,435 . 10-5 (phút-1)
Áp dụng phương trình Arenius: k = A.
lg =
Û Ea = . lg = lg
= 130494,437 J = 130,494 kJ
Nếu tính theo đơn vị cal, R= 1,987 cal.mol-1.K-1,
thì được Ea= 31,178 kcal
0,25
0,25
Câu 3. (4,0 điểm)
3.1. (1,5 điểm)
Độ tan của PbI2 ở 18 oC là 1,5.10-3 mol/L.
a) Tính tích số tan của PbI2 ở 18 oC.
b) Muốn giảm độ tan của PbI2 đi 10 lần thì phải thêm bao nhiêu mol KI vào 1 lít dung dịch bão hòa PbI2?
c) Tính độ tan của PbI2 trong dung dịch KI 0,1M.
3.2. (1,0 điểm)
Tính khối lượng NaOH phải thêm vào 600 mL dung dịch HCOONa 0,01M để pH của dung dịch thu được là 12,0 (bỏ qua sự thay đổi thể tích trong quá trình hòa tan).
Biết pKa (HCOOH) = 3,75; Kw (H2O) = 10-14.
3.3. (1,5 điểm)
Lactic acid (công thức hoá học CH3 –CHOH –COOH, kí hiệu HL) hình thành khi cơ bắp hoạt động mạnh. Trong máu, lactic acid được trung hoà bởi ion hydrocarbonate theo cân bằng
HL + H2CO3 + . Khi đó carbon dioxide được tạo thành và hoà tan trong dung dịch. Lactic acid là acid 1 nấc với Ka = 1,4.10-4.
H2CO3 có Ka1 = 4,5.10-7 và Ka2 = 4,7.10-11.
a) Tính pH của dung dịch HL 0,003 M.
b) Tính hằng số cân bằng đối với phản ứng giữa HL và ion hydrocarbonate.
c) Cho 0,003 mol HL vào 1 lít dung dịch NaHCO3 0,024 M, qua đó xảy ra sự trung hoà hoàn toàn HL và không có sự thay đổi thể tích.
* Dùng một công thức gần đúng, tính pH của dung dịch NaHCO3 trước khi cho HL vào.
* Tính pH của dung dịch NaHCO3 sau khi cho HL vào.
d) Tuỳ theo cường độ hoạt động của cơ thể, pH trong máu của một người thay đổi từ 7,4 đến 7,0 do sự hình thành HL. Coi máu là dung dịch có pH= 7,4 và = 0,022 M. Hỏi lượng chất HL sinh ra thêm trong 1 lít máu là bao nhiêu để pH của máu giảm xuống còn 7,0?
Câu 3
Nội dung
Điểm
3.1.
(1,5 điểm)
a) Trong dung dịch bão hòa PbI2 có:
PbI2 Pb2+ + 2I-
1,5.10-3
[Pb2+] = 1,5.10-3 M; [I-] = 3.10-3 M
= [Pb2+].[I-]2 = 13,5.10-9 M
0,25
b) Trong dung dịch KI có
KI K+ + I-
x x
Gọi x là số mol KI thêm vào và S là độ tan của PbI2 sau khi đã thêm KI.
Ta có: 1,5.10-3 = 10.S S = 1,5.10-4 M

onthicaptoc.com De thi HSG Hoa 10 Chuyen Quang Nam 23 24