Đề thi chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học THPT năm 2020 - Sở giáo dục và đào tạo Quảng Bình

Nội dung text: Đề thi chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học THPT năm 2020 - Sở giáo dục và đào tạo Quảng Bình

1. SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KÌ THI CHỌN CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI ĐỀ CHÍNH THỨC HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA NĂM 2020 MÔN: HÓA HỌC Họ và tên: . (Khóa ngày 14 tháng 3 năm 2019) Số báo danh: . Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề gồm có 2 trang Câu 1 (2,25 điểm) 1. Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau: to to a) KNO3 (r) + H2SO4 (đặc)  b) CuO + NH4Cl  c) PI3 + H2O  d) Al4C3 + dung dịch KOH  e) NaNO2 + H2SO4 loãng  g) K2MnO4 + H2S + H2SO4  to h) Fe(NO3)2  i) CuSO4 + NaCN  2. Bạc kim loại có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện. Bán kính nguyên tử của Ag là 144 pm. Tính độ dài mỗi cạnh của một ô mạng cơ sở và khối lượng riêng của bạc kim loại. 131 130 3. Đồng vị 53 I dùng trong y học thường được điều chế bằng cách bắn phá bia chứa 52Tbằnge 130 nơtron trong lò phản ứng hạt nhân. Trong phương pháp này, trước tiên 52Tenhận 1 nơtron chuyển 131 131 - hóa thành 52Te , rồi đồng vị này phân rã  tạo thành 53 I . 131 a) Viết phương trình các phản ứng hạt nhân xảy ra khi điều chế 53 I . 131 14 - b) Trong thời gian 3 giờ, 1 mL dung dịch 53 I ban đầu đã phát ra 1,08.10 hạt  . Tính nồng độ ban 131 131 đầu của 53 I trong dung dịch theo đơn vị mol/L. Biết chu kì bán rã của 53 I là 8,02 ngày. Câu 2. (1,75 điểm) 1. Cho cân bằng theo phương trình: 2SO2(k) + O2(k) 2SO3 (k) (1) được nghiên cứu trong hai bình phản ứng, dưới áp suất được giữ không đổi là 1,0 atm. Các cân bằng được thực hiện từ các chất phản ứng SO 2 và O2, theo các tỷ lệ hợp thức. Gọi là độ chuyển 0 hóa của SO2, tức là tỉ số của lượng SO 3 ở cân bằng với lượng SO 2 ban đầu. Bình thứ nhất ở 550 C, = 0,80 và bình thứ hai ở 4200C, = 0,97. a) Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? 0 0 b) Xác định các hằng số cân bằng Kp của phản ứng (1) tại 550 C và 420 C; 2. Giải thích vì sao (CH3)3NBF3 bền hơn (SiH3)3NBF3? 3. Hòa tan hết 15,945 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO3 loãng, thu được 5,04 lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và N2O) và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hiđro là 59/3. Cô cạn dung dịch Y thu được 110,055 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. Câu 3. (2,0 điểm) 1. Cho clo tác dụng với 2,2,4-trimetylpentan theo tỉ lệ mol 1: 1, thu được các sản phẩm đồng phân có công thức phân tử C8H17Cl. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. (Các chất hữu cơ viết dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn. Ghi rõ điều kiện phản ứng). 2. Cho các hợp chất sau: CH3-CH=CH-CH(C2H5)CH3 (A) CH≡C-CH2-CH=CH2 (B) (C)CH 3CH2CH2CH(CHO)CH=CH2 (D) a) Gọi tên các hợp chất A, B, C, D theo danh pháp thay thế. b) Viết các đồng phân hình học và quang học ứng với cấu tạo của chất A (sử dụng công thức lập thể) và xác định cấu hình mỗi đồng phân (Z/E và R/S). 3. a) Dùng cơ chế phản ứng giải thích tại sao khi xử lý 2,7-đimetylocta-2,6-dien với axit photphoric thì thu được 1,1-đimetyl-2-isopropenylxiclopentan. b) Trình bày cơ chế phản ứng của xiclobutyleten với H2O xúc tác H2SO4 loãng. Trang 1/2
2. Câu 4. (2,0 điểm) 1. Công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất silic có độ tinh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn được thực hiện bằng phản ứng: SiO2 (r) + 2C (r) Si (r) + 2CO (k) (1) a) Không cần tính toán, chỉ dựa vào sự hiểu biết về hàm entropi, hãy dự đoán sự thay đổi (tăng hay giảm) entropi của hệ khi xảy ra phản ứng (1). b) Tính S 0 của quá trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào các giá trị entropi chuẩn dưới đây: S0 = 41,8 J.K-1.mol-1; S0 = 5,7 J.K-1.mol-1; S0 = 18,8 J.K-1.mol-1; S0 = 197,6 J.K-1.mol-1. SiO2 (r) C(r) Si(r) CO(k) c) Tính giá trị G0 của phản ứng trên ở 25 oC. Biến thiên entanpi hình thành ở điều kiện tiêu chuẩn (ΔH0 ) của SiO và CO có các giá trị: ΔH0 = -910,9 kJ.mol-1; ΔH0 = -110,5 kJ.mol-1 . f 2 f(SiO2 (r)) f(CO(k)) (Coi sự phụ thuộc của ΔS và ΔH vào nhiệt độ là không đáng kể). 2. Bằng thực nghiệm người ta thu được những số liệu của phản ứng giữa NO và H2 ở nhiệt độ 0 700 C như sau: 2NO(k) + 2H2(k)  2H2O(k) + N2(k) -1 Thí nghiệm [H2], M [NO], M Tốc độ ban đầu, M.s -6 1 0,010 0,025 v1=2,4.10 -6 2 0,0050 0,025 v2=1,2.10 -6 3 0,010 0,0125 v3=0,60.10 Xác định phương trình động học và bậc của phản ứng. 3. Viết công thức ứng với các chất từ A-E trong sơ đồ chuyển hóa sau. E là một hợp chất quang hoạt, vẽ cấu trúc của E ở dạng một đối quang bất kỳ. PhCO3H 1. CH MgI CH I 3 Na 2 2 E A + B D 2. H3O C Zn, CuCl NBS C h Câu 5. (2,0 điểm) 1. Tính pH và cân bằng trong hệ gồm HCl 0,010M và H2S 0,10M. -7,02 -12,90 Cho Ka1 = 10 , Ka2 = 10 . 2. Thêm 0,03 ml dung dịch KOH 0,084M vào 100ml dung dịch HCOOH 2,45.10 -5M. Tính pH của dung dịch thu được (coi thể tích thay đổi không đáng kể khi thêm dung dịch KOH). -3,75 Cho Ka (HCOOH) = 10 . 3. Dung dịch A là hỗn hợp của H3PO4 và NaHSO4 0,010 M, có pHA = 2,03. a) Tính C trong dung dịch A. H 3 PO 4 b) Tính nồng độ HCOOH phải có trong dung dịch A sao cho độ điện li của H3PO4 giảm 25%. Coi thể tích dung dịch không thay đổi. Cho pKa (HSO4 ) = 2; pK(H3PO4) = 2,15; 7,21; 12,32; pK (HCOOH) = 3,75 Cho: H = 1; C = 12; O = 16; Mg = 24; Al = 27; N = 14; Ag =108; Si = 28; T(K) = t(oC) + 273; 23 -1 -1 -1 -1 -1 số Avogađro NA = 6,02.10 mol ; R = 8,314 J·mol ·K = 0,082 atm·L·mol ·K . Hết Trang 2/2