Đề thi chọn học sinh giỏi THPT cấp tỉnh vòng 2 môn Hóa học - Buổi thi thứ nhất - Năm học 2019-2020 - Sở giáo dục và đào tạo Long An

Trang 1/4

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CẤP TỈNH LONG AN VÒNG 2 NĂM HỌC 2019-2020 Môn thi: HÓA HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC

Ngày thi: 25/9/2019 (Buổi thi thứ nhất) (Đề thi có 04 trang, gồm 05 câu) Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề)

Thí sinh không được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn.

Cho biết khối lượng (đvC): H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; S =32; Cl= 35,5; Na=23; K = 39; Mg =24; Al =27; Ca =40; Pb=207.

Cho biết số hiệu nguyên tử : H ( Z=1); C( Z=6); N (Z=7); O (Z=8); F (Z=9); P (Z=15); S ( Z=16 ); Cl (Z=17); I ( Z= 53). Cho biết hằng số Planck h = 6,625.10-34 J.s; vận tốc ánh sáng là 3.108 m.s-1; khối lượng electron là 9,1.10-31kg; NA = 6,022.1023. Câu 1. (3,0 điểm) 1.1. Phân tử XY có tổng số hạt proton, nơtron và electron bằng 46. Trong nguyên tử Y, số nơtron bằng số electron. Số electron của nguyên tử Y nhiều hơn của nguyên tử X là 1 hạt. Hạt nhân nguyên tử X có số nơtron nhiều hơn proton 1 hạt. Thực nghiệm cho biết phân tử XY có tính thuận từ. Xác định công thức phân tử XY. Dùng thuyết obitan phân tử (MO) để giải thích liên kết hóa học, tính thuận từ trong phân tử XY. 1.2. Cho bảng số liệu sau:

EC–H(kJ.mol–1) 523,4 427,0 418,4 χC 3,30 2,75 2,50 Trong đó, EC–H là năng lượng phân li liên kết C–H; χC là độ âm điện của C (theo Pauling). Trong 3 chất C2H2, C2H4 và C2H6 thì năng lượng phân li liên kết C–H trong C2H2 là lớn nhất nhưng chỉ có C2H2 phản ứng được với dung dịch AgNO3 trong NH3. Vì sao? 1.3. a. Nguyên tử hiđro (H) ở trạng thái cơ bản hấp thụ một photon có bước sóng 904 Å. Năng lượng này có đủ để tách electron ra khỏi nguyên tử H không? Tính vận tốc electron bay ra (nếu có)? b. Tính khối lượng riêng của “nước đá khô” theo (gam/m3), khi biết độ dài cạnh của ô mạng cơ sở lập phương tâm diện trong tinh thể “nước đá khô” là 0,56 nm và tính số phân tử cacbon đioxit trong một mẩu “nước đá khô” có kích thước 20 cm×10 cm×5,0 cm. 1.4. Chuyển động của electron dọc theo mạch cacbon của hệ liên hợp mạch hở được coi là chuyển động tự do của vi hạt trong hộp thế một chiều. Năng lượng của vi hạt trong hộp thế một

chiều được tính theo công thức : , trong đó n = 1, 2, 3 …; h là hằng số Planck ; m là

khối lượng của electron ; a là chiều dài hộp thế. Đối với hệ liên hợp, a là chiều dài mạch cacbon và được tính theo công thức : a = (N+1).ℓC-C, ở đây N là số nguyên tử C; ℓC-C là độ dài trung bình của liên kết C-C. Ứng với mỗi mức năng lượng En nêu trên, người ta xác định được một obitan phân tử (viết tắt là MO) tương ứng duy nhất. Sự phân bố electron vào các MO cũng tuân theo các nguyên lý và quy tắc như sự phân bố electron vào các obitan nguyên tử. Xét hệ liên hợp có công thức chung là H2C=CH-(CH=CH) -CH2●

a. Viết công thức tính năng lượng ∆E và bước sóng λ của phổ hấp thụ xảy ra khi 1 electron chuyển từ mức n = 3 lên n = 4 với k = 1.

sp C 2 sp C 3 sp C

2 2

n 2 n h E = 8ma

k

DeThi.edu.vn

Trang 2/4

b. Tính bước sóng λ của phổ hấp thụ xảy ra ứng với k = 2. Cho độ dài trung bình của liên kết C-C là ℓC-C = 1,4Å. Câu 2. (4,0 điểm)

2.1. Xét phản ứng sau : CaSO4.2H2O (r) CaSO4. H2O (r) + H2O (k)

Các số liệu nhiệt động học sau đo tại 25oC, áp suất tiêu chuẩn 1,00 bar:

Hợp chất ΔHo ( ) So ( )

CaSO4.2H2O(r) - 2021,0 194,0

CaSO4. 1

2 H2O(r) -1575,0 130,5

H2O(k) -241,8 188,6

Hằng số khí: R = 8,314 ( ) = 0,08314 ( ); 0oC = 273,15K.

a. Tính ΔHo (theo kJ) của sự chuyển hóa 1,00 kg CaSO4.2H2O(r) thành CaSO4. H2O(r). Phản

ứng này là tỏa nhiệt hay thu nhiệt? b. Tính áp suất hơi nước (theo bar) tại cân bằng trong 1 bình kín có chứa CaSO4.2H2O(r),

CaSO4. H2O (r) và H2O (k) tại 25oC.

2.2. Người ta có thể tái chế Cl2 từ HCl (một sản phẩm phụ của nhiều phản ứng tổng hợp hữu cơ) bằng phản ứng sau:

O2(k) + 4HCl(k) 2H2O(k) + 2Cl2(k) Tại 298K, các giá trị (kJ.mol–1), (J.K–1.mol–1) của các chất sau:

Chất O2(k) Cl2(k) HCl(k) H2O(k) (kJ.mol–1) 0 0 –92,5 –242,0

(J.K–1.mol–1) 29,0 34,0 29,0 34,0

a. Tính (kJ) của phản ứng tại 700K khi thu được 1,5 tấn Cl2, giả thiết phản ứng xảy ra trong điều kiện đẳng áp, các …