onthicaptoc.com De thi HSG Hoa 11 Quang Nam 23 24
Cho: F = 96500 C/mol; Số Avogadro NA = 6,02.1023mol-1; T(K) = t0C + 273;
R = 8,314 J.mol-1.K-1 = 0,082L.atm/mol.K; H = 1; C = 12; N = 14; O =16; Ca = 40; Br = 80.
Câu 1. (4,0 điểm)
1.1. Đối với phản ứng: A + B → C + D có biểu thức tốc độ phản ứng v = k.[A].[B]
a. Trộn 2 thể tích bằng nhau của dung dịch chất A và dung dịch chất B có cùng nồng độ 1,0M:
- Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 300K thì sau 2 giờ nồng độ của C bằng 0,215M. Tính hằng số tốc độ của phản ứng.
- Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 370K thì sau 1,33 giờ nồng độ của A giảm đi 2 lần. Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
b. Ở nhiệt độ 300K, nếu trộn 1 thể tích dung dịch A với 3 thể tích dung dịch B đều có cùng nồng độ 1,0M, thì sau bao lâu A sẽ phản ứng hết 80%?
1.2. Haber là một trong số các nhà hóa học có đóng góp quan trọng vào phản ứng tổng hợp ammonia từ khí hydrogen và nitrogen. Trong thí nghiệm 1 (TN1) tại 472oC, Haber và cộng sự thu được [H2] = 0,1207M; [N2] = 0,0402M; [NH3] = 0,00272M khi hệ phản ứng đạt tới cân bằng. Trong thí nghiệm 2 (TN2) tại 500oC, người ta thu được hỗn hợp cân bằng có áp suất riêng phần của H2 là 0,733 atm; của N2 là 0,527 atm và của NH3 là 1,73. atm.
a. Phản ứng: 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tại sao?
b. Nếu trong TN1, sau khi đạt tới cân bằng hóa học, thể tích bình phản ứng bị giảm một nửa thì sẽ diễn ra quá trình gì? Tại sao?
1.3. Ngày nay, việc tìm kiếm một phương án tiết kiệm và hiệu quả kinh tế trong lưu trữ hydrogen được tiến hành tại nhiều phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. Một trong những giải pháp được xem xét là “lưu trữ” hydrogen qua methanol, chất này trải qua phản ứng xúc tác như sau:
CH3OH(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO2(g)
Một bình phản ứng được duy trì ở nhiệt độ không đổi là 374K và áp suất không đổi là 1,013.105 Pa. Nạp vào bình lượng xúc tác phù hợp, rồi thêm vào 1,00 mol methanol và 1,00 mol nước. Cho biết: năng lượng tự do Gibbs là ∆rG= –17,0 kJ.mol-1.
a. Tính hằng số cân bằng của phản ứng methanol với hơi nước ở nhiệt độ 374K.
b. Tính số mol các chất khi phản ứng đạt cân bằng.
1.4. Khí CO khử hơi nước ở nhiệt độ cao theo phản ứng:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) (1)
Ở 1500K và 1 atm, độ phân hủy của H2O(g) thành H2(g) và O2(g) là 2,21.. Trong cùng điều kiện, độ phân hủy của CO2(g) thành CO(g) và O2(g) là 4,8.. Tính Kp của phản ứng (1) ở nhiệt độ 1500K.
Câu 2. (4,0 điểm)
Đề thi hsg họa 11 quang năm 23 24