Đề thi HSG lớp 10 môn hóa trường THPT Đông Du Đắk Lắc Năm 2022 2023
ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN
Câu 1. (4 điểm)
1.1. (1,0 điểm) Hợp chất A được tạo thành từ cation X+ và anion Y–. Phân tử A chứa 9 nguyên tử gồm ba nguyên tố phi kim với tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2:3:4. Tổng số proton trong A là 42. Trong ion Y– chứa 2 nguyên tố thuộc cùng một chu kì và thuộc hai phân nhóm chính liên tiếp.
Xác định công thức phân tử của A, viết công thức cấu tạo của Avà cho biết trong A có những loại liên kết nào.
| Câu 1 | ĐÁP ÁN | Điểm |
| 1.1 | Hợp chất A tạo thành từ X+ và Y– . pTB = 42/9 = 4,67 . Vậy A có chứa H . Y– chứa 2 phi kim có p1 + 1 = p2 . + TH1: A có 2 ng tử H : 2 + 3p1 + 4(p1+1) = 42 à p1 = 36/7(loại). Hoặc : 2 + 3(p1+1) + 4p1 = 42 à p1 = 37/7 (loại) . + TH2: A có 3 ng tử H : 3 + 2p1 + 4(p1+1) = 42 à p1 = 35/ 6(loại). Hoặc 3 + 2(p1+1) + 4p1 = 42 à p1 = 37/6 (loại) . TH3: A có 4 ng tử H 4 + 3p1 + 2(p1+1) = 42 à p1 = 36/5 (loại) . Hoặc 4 + 3(p1+1) + 2p1 = 42 à p1 = 35/5 = 7 Nguyên tố là N Vậy p2 = 8 Nguyên tố là O . Hợp chất là : NH4NO3. | 0,5 0,5 |
1.2. (1,0 điểm) Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là:
Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8]; Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2].
Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Slâytơ) tính năng lượng electron của Ni2+ với mỗi cách viết trên (theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?
| Câu 1 | Đáp án | Điểm |
| 1.2 | Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu dụng n* được tính theo biểu thức Slater: = -13,6 x (Z – b)2 /n*2 (theo eV) Hằng số chắn b và số lượng tử n* được tính theo quy tắc Slater. Áp dụng cho Ni2+ (Z=28, có 26e) ta có: Với cách viết 1 [Ar]3d8: 1s = -13,6 x (28 – 0,3)2/12 = -10435,1 eV 2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85×2 – 0,35×7)2/ 22 = – 1934,0 – 3s,3p = -13,6 x (28 – 1×2 – 0,85×8 – 0,35×7)2/32 = – 424,0 – 3d = – 13,6 x (28 – 1×18 – 0,35x – 0,35×7)2/32 = – 86,1 – E1 = 2 1s + 8 2s,2p + 8 3s,3p + 8 3d = – 40423,2 eV Với cách viết 2 [Ar]3d64s2: 1s, 2s,2p, 3s,3p có kết quả như trên . Ngoài ra: 3d = -13,6 x (28 – 1×18 – 0,35×5)2/32 = – 102,9 eV 4s = – 13,6 x (28 – 1×10 – 0,85×14 – 0,35)2/3,72 = – 32,8 – Do đó E2 = – 40417,2 eV. E1 thấp (âm) hơn E2, do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu được phù hợp với thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8. | 0,5 0,5 |
1.3. (1,0 điểm) Ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất. Tại thời điểm t1 (s) thì có 80% mẫu phóng xạ đã bị phân rã. Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) thì số hạt nhân X chưa bị phân rã còn lại 5% so với ban đầu. Tính chu kì bán hủy của hạt nhân nguyên tử X? Thời gian t1 và t2?
| Câu 1 | ĐÁP ÁN | Điểm |
| 1.3 | Gs quá trình phân hủy hạt nhân X tuân theo phương trình động học bậc nhất: Nt = No.e-kt hay t = Với No là số hạt nhân tại thời điểm ban đầu Nt là số hạt nhân tại thời điểm t k là hằng số phóng xạ với k = ln2/T T là chu kì bán hủy của X Áp dụng công thức tại: Tại thời điểm t1 có N1 = 0,2No = No.e-kt1 (1) Tại thời điểm t2 có N2 = 0,05No = No.e-kt2 = No.e-k(t1+100) (2) Từ 1 và 2 có N1:N2 = 4 = ek.100 → k = → T = 50 (s) Thay vào (1) tính được t1 = 116,1 s ; t2 = 216,1 s | 0,25 0,25 0,25 0,25 |
1.4. (1,0 điểm) Sắp xếp và giải thích trật tự tăng dần năng lượng ion hóa của các nguyên tử, phân tử và ion sau: O, O2, O2+, và O2–.
| Câu 1 | ĐÁP ÁN | Điểm |
| 1.4 | Giản đồ MO và AO của các phân tử, ion, và nguyên tử: Trật tự tăng dần năng lượng ion hóa: O2– < O2 < O2+ < O Giải thích: O có năng lượng ion hóa cao nhất, do electron trên AO-2p của O có năng lượng thấp hơn electron trong MO-p* của các phân tử và ion còn lại.O2– có năng lượng ion hóa thấp nhất do trong MO-p* có electron ghép đôi, có khuynh hướng dễ nhường hơn.Năng lượng ion hóa của O2+ lớn hơn O2, do ion dương khó nhường electron hơn phân tử trung hòa. | 0,25 0,25 0,25 0,25 |
Câu 2. (4 điểm)
2.1. (2,0 điểm) Một phản ứng pha khí xảy ra theo phương trình:
X(k) ® Y(k) (1)
Khi nồng độ đầu của X là [X]0 = 0,02 mol.L-1, tốc độ đầu phản ứng v (ở 25oC) là 4.10-4 mol.L-1.min-1 và định luật tốc độ của phản ứng có dạng:
v = k .[X] (2)
trong đó k là hằng số tốc độ của phản ứng.
- Tìm một quan hệ tuyến tính chứa các đại lượng tốc độ phản ứng v và thời gian phản ứng t.
- Tính thời gian phản ứng một nửa (thời gian phản ứng bán phần) của phản ứng trên.
- Coi khí là lí tưởng, hãy rút ra biểu thức mô tả sự thay đổi áp suất riêng phần của X (kí hiệu là pX) theo thời gian phản ứng.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng ở các áp suất riêng phần rất nhỏ của X, tốc độ phản ứng (1) không tuân theo định luật tốc độ biểu diễn bởi phương trình (2). Để giảI thích hiện tượng này, người ta cho rằng phản ứng xảy ra theo cơ chế gồm 3 giai đoạn sơ cấp sau:
Giai đoạn 1: Va chạm lưỡng phân tử , trong đó một phân tử X được hoạt hoá nhờ nhận một phần động năng từ một phân tử X khác.
Giai đoạn 2: Phân tử đã hoạt hoá (X*) chuyển hoá thành sản phẩm Y trong một quá trình bậc nhất.
Giai đoạn 3: Phân tử được hoạt hoá (X*) va chạm với phân tử X, mất năng lượng và trở thành các phân tử không bị hoạt hoá.
- Viết các phương trình phản ứng mô tả cơ chế trên.
- Chứng minh rằng cơ chế đã cho giải thích được ảnh hưởng của áp suất chung đến động học của phản ứng (1).
| Câu 2 | ĐÁP ÁN | Điểm |
| 2.1 | Phản ứng là bậc nhất nên [X] = [X]0.e-kt (1) ® v = k[X] = k.[X]0.e-kt ® lnv = lnk[X]0 – kt (2) Hay: lnv = lnv0 – kt (3) (v0 là tốc độ đầu của phản ứng) Đối với phản ứng bậc 1; k = 3. áp suất riêng phần được định nghĩa : PX Coi các khí là lí tưởng (3) [X] = [X]0.e-kt ® = e-kt ® PX = PX(t=0).e-kt (4) 4. Cơ chế trên có thể biểu diễn bởi các phương trình: X + X X* + X (a) X* Y (b) X* + X X + X (c) 5. Biểu diễn tốc độ phản ứng qua biến thiên nồng độ của sản phẩm Y ta có: (5) Chấp nhận gần đúng rằng nồng độ của sản phẩm trung gian X* đạt được trạng thái dừng, ta có: = k1[X]2 – k2[X*[ – k3[X*][X] = 0 (6) ® [X*[ = (7) Thay (7) vào (5) thu được: v = (8) Khi áp suất riêng phần PX lớn, nồng độ [X] lớn, k2 << k3[X] ® k2 + k3[X] » k3[X] và (8) trở thành: v = = = k [X] (9) Như vậy, ở các áp suất riêng phần PX đủ lớn, phản ứng là bậc nhất. Khi áp suất riêng phần PX nhỏ, nồng độ [X] nhỏ k2 + k3[X] » k2 và (8) trở thành: v = = k [X]2 (10) ở các áp suất riêng phần PX đủ nhỏ, phản ứng là bậc hai. | 0.25 0.25 0.5 0.25 0.75 |
2.2. (2,0 điểm) Trong một hệ cân bằng: 3H2 + N2 D 2NH3 (1) được thiết lập ở 400K. Người ta xác định được áp suất phần:
| 0,376.105 | 0,125.105 | 0,499.105 |
a. Tính hằng số cân bằng KP và của phản ứng (1) ở 400K. Tính lượng N2 và NH3 biết hệ có 500 mol H2.
b. Thêm 10 mol H2 vào hệ này, đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi. Hãy cho biết cân bằng (1) dịch chuyển theo chiều nào?
| Câu 2 | ĐÁP ÁN | Điểm |
| 2.2.a | 0,25đ | |
| 0,25đ | ||
| 0,25đ | ||
| 0,25đ | ||
| 0,25đ | ||
| 2.2.b | Sau khi thêm 10 mol H2 vào hệ, ; ; | 0, 5đ |
O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi
Các thầy cô có thể xem thêm nhiều đề thi hsg của các tỉnh khác tại
Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học
Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học
Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa