Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hóa học năm 2014 ngày 1 và 2

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA MÔN HÓA THPT NĂM 2014

Bài viết đáng quan tâm: Tổng hợp tất cả các đề thi, đáp án HSG quốc gia tất cả các năm

Tài liệu gồm 2 đề thi:

-Đề ngày thứ nhất
-Đề thi ngày thứ 2

Download ở đây

Sơ bộ nội dung "Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hóa học năm 2014 ngày 1 và 2"

Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hóa học năm 2014 ngày 1

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2014

Môn: HÓA HỌC

Thời gian: 180 phút ( không kể thời gian giao đề)

Ngày thi thứ nhất: 03/01/2014

(Đề thi có 03 trang, gồm 05 câu)

Cho: H =1; C =12; O =16; Na =23; Cl = 35,5; K =39; Mn = 55; Cu = 63,54; 1eV = 1,602.10^-19J;NA = 6,02.1023 mol-1

; T(K) = t(^oC)+273; R = 8,314J/mol.K = 0,082 atm.L.mol^-1.K^-1; Z_Co = 27;Z_Ru = 44; F = 96500 C.mol^-1; 1pm = 10^-12m.

Câu I (3,0 điểm)

Nhiệt phân hoàn toàn x gam KClO₃ (có MnO₂ xúc tác), khí thoát ra được thu qua chậu đựng dung dịch H₂SO₄ loãng (D = 1,15 g/mL) vào ống nghiệm úp ngược (như hình vẽ).

Các dữ kiện thí nghiệm: Nhiệt độ 17^oC; áp suất khí quyển 752 mm Hg; thể tích khí thu được trong ống nghiệm V = 238 cm³; khoảng cách giữa 2 mặt thoáng h = 27 cm; khối lượng riêng của Hg là 13,6 g/cm³; áp suất hơi nước trong ống nghiệm là 13,068 mm Hg.
1. Tính x.

2. Nung nóng một thời gian hỗn hợp A gồm 10x gam KClO₃ (giá trị x thu được ở trên) và y gam KMnO₄, thu được chất rắn B và 3,584 lít khí O₂ (đktc).Cho B tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, nóng, dư, thu được 6,272 lít khí Cl₂ (đktc).Viết tất cả các phương trình phản ứng có thể xảy ra và tính y.

Câu II ( 4,0 điểm)
1.Cho các ion sau đây: He⁺, Li²⁺, Be³⁺.

a) Áp dụng biểu thức tính năng lượng : E_n = - 13,6(Z²/n²) ( có đơn vị là eV); n là số lượng tử

chính, Z là số điện tích hạt nhân, hãy tính năng lượng E₂ theo đơn vị kJ/mol cho mỗi ion trên

(trong đáp số có 4 chữ số thập phân).

b) Có thể dùng trị số nào trong các trị số năng lượng tính được ở trên để tính năng lượng ion hóa

của hệ tương ứng? Tại sao?

c) Ở trạng thái cơ bản, trong số các ion trên, ion nào bền nhất , ion nào kém bền nhất ? Tại sao?

2. Thực nghiệm cho biết đồng tinh thể có khối lượng riêng D = 8,93 g/cm³; bán kính nguyên tử

đồng là 128 pm. Đồng kết tinh theo mạng tinh thể lập phương đơn giản hay lập phương tâm diện ? Tại sao?

3. Đồng vị ¹³¹₅₃I dùng trong y học thường được điều chế bằng cách bắn phá bia chứa ¹³⁰₅₂Te bằng nơ tron trong lò phản ứng hạt nhân. Trong phương pháp này, trước tiên ¹³⁰₅₂Te nhận 1 nơtron chuyển hóa thành ¹³¹₅₂Te, rồi đồng vị này phân rã β^-tạo thành ¹³¹₅₃I.

a) Viết phương trình các phản ứng hạt nhân xảy ra khi điều chế ¹³¹₅₃I.

b) Trong thời gian 3 giờ, 1 mL dung dịch ¹³¹₅₃I ban đầu phát ra 1,08.10¹⁴ hạt β^-.

- Tính nồng độ ban đầu của ¹³¹₅₃I trong dung dịch theo đơn vị μmol/L.

- Sau bao nhiêu ngày, hoạt độ phóng xạ riêng của dung dịch ¹³¹₅₃I chỉ còn 10³ Bq/ mL?

Biết chu kì bán rã của ¹³¹₅₃I là 8,02 ngày.
Câu III ( 4,5 điểm).
1.Cho phản ứng:

2A + B ------------> C +D

Thực nghiệm cho biết phương trình động học của phản ứng có dạng như sau:
v=k.[A]²[B]/[C]
Giản đồ năng lượng của phản ứng có dạng như hình vẽ. Thực nghiệm cho biết phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn, một trong 2 giai đoạn đó là thuận.

a) Đề xuất cơ chế của phản ứng sao cho phù hợp với phương trình động học và giản đồ năng lượng đã cho.

b) Trên cơ sở cơ chế phản ứng, hãy tìm hệ thức liên hệ giữa hằng số tốc độ chung của phản ứng với các hằng số tốc độ của các giai đoạn.

c) Tìm hệ thức liên hệ giữa năng lượng hoạt hóa chung (Ea) của phản ứng với các giá trị Ea₁, Ea_-1 và Ea₂. Biết rằng năng lượng hoạt hóa E phụ thuộc vào hằng số tốc độ phản ứng k theo phương trình

E = RT². d(lnk)/dT
2. Đối với phản ứng đề hiđro hóa etan:

C₂H₆(k) ⇔C₂H₄(k) + H₂(k) (1)

Có các số liệu sau: ΔG^o 900K = 22,39 kJ.mol^-1 và các giá trị entropy được ghi ở bảng dưới đây:

Chất	H2	C2H6	C2H4
So900K [J.mol-1.K-1]	163,0	319,7	291,7

a) Tính Kp của phản ứng (1) tại 900K.

b) Tính ΔGo900K của phản ứng C₂H₄(k) + H₂(k) → C₂H₆(k).

c) Tính Kp tại 600K của phản ứng (1), giả thiết trong khoảng nhiệt độ từ 600K đến 900K thì ΔH^ovà ΔS^okhông thay đổi.

3. Ở 1396K và áp suất 1,0133.10⁵N.m², độ phân li của hơi nước thành hiđro và oxi là 0,567.10^-4;độ phân li của cacbon đi oxit thành cacbon oxit và oxi là 1,551.10^-4. Hãy xác định thành phầnhỗn hợp khí ( ở trạng thái cân bằng ) được tạo thành theo phản ứng:

CO + H₂O ⇔ H₂ + CO₂.

Từ hai thể tích như nhau của cacbon oxit và hơi nước ở điều kiện trên
Câu IV ( 4,5 điểm)

1. Chất A là hợp chất có thành phần chỉ gồm nitơ và hiđro.

Chất A được sử dụng làm nhiên liệucho tên lửa. Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, một thể tích hơi của A có khối lượng bằngkhối lượng của cùng một thể tích khí oxi.

a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A và cho biết trạng thái lai hóa của nitơtrong A.

b) Dựa vào đặc điểm cấu tạo, hãy so sánh tính bazơ và tính khử của A với NH₃. Giải thích.

c) Người ta thực hiện thí nghiệm sau: cho 25,00 mL dung dịch A nồng độ 0,025M vào dung dịch Fe₂(SO₄)₃ dư, đun nóng, thu được dung dịch B và một chất khí X. Chuẩn độ ½ dung dịch trongmôi trường axit, cần vừa đủ 12,40 mL dung dịch KMnO₄.Biết rằng chuẩn độ 10,00 mL dungdịch H₂C₂O₄ 0,05M (trong môi trường axit H₂SO₄) cần vừa đủ 9,95 mL dung dịch KMnO₄ ởtrên. Xác định chất X.

2. Năm 1965, các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp cố định nitơ ở nhiệt độ phòng bằng cáchdẫn khí nitơ đi qua dung dịch pentaaminoaquơruteni(II) (A₁). Khi đó, nitơ sẽ thay thế nước trongcầu nội của A₁ tạo phức chất mới A₂. Phức chất A2 có tính thuận từ.

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra.

b) Áp dụng thuyết liên kết hóa trị (VB), hãy mô tả liên kết trong phức A₂ và dự đoán cấu trúc hình học của nó. Xác định hóa trị và số oxi hóa của ruteni trong phức chất A₂.

Câu V ( 4,0 điểm)

1.Tính hằng số cân bằng của phản ứng:Cr₂O₇^2-+ H₂O ⇔ 2CrO₄^2-+ 2H^+.

2.Trộn 10,00 mL dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,80M với 10,00 mL dung dịch A gồm BaCl₂ 0,08M vàSrCl₂ 0,08M thu được hỗn hợp B. Hãy cho biết hiện tượng xảy ra và thành phần hỗn hợp B.

3. Tính khối lượng CH₃COONa cần cho vào hỗn hợp B, khi có mặt C₆H₅COOH 0,02M để bắt đầu có kết tủa SrCrO₄ tách ra ( bỏ qua sự tăng thể tích do them CH₃COONa).

4. Tính khoảng pH cần thiết lập để có thể tách ra hoàn toàn ion Ba²⁺ ra khỏi ion Sr²⁺ bằng K₂Cr₂O₇ khi trộn 10,00 mL dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,8M với 10,00 mL dung dịch A (coi Ba²⁺ để tách hoàn toàn khi nồng độ còn lại của Ba²⁺ trong dung dịch nhỏ hơn hoặc bằng 1,0.10^-6M).

Cho:

CrO₄^2-+ H₂O ⇔ HCrO₄^-+ OH^-.K_b = 10^-7,5

Cr2O72-+ H2O ⇔ HCrO₄^-K = 10^-1,64.

pKa(CH₃COOH) = 4,76;

pKa(C₆H₅COOH)=4,20;pKw(H₂O) = 14,0;

pKs(BaCrO₄)= 9,93;

pKs(SrSO₄)= 4,65.

----------------------------HẾT--------------------------*
Thí sinh không được sử dụng tài liệu;* Giám thị không giải thích gì thêm.

.......