Đề thi hsg môn hóa lớp 10 cụm trường Gia Lâm Long Biên năm 2023 2024

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI CỤM TRƯỜNG THPT GL- LB        ĐỀ CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM LỚP 10  NĂM HỌC 2023 – 2024 Môn thi: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 120 phút (Đề thi có 02 trang)

Cho biết:

Nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Fe = 56.

Số hiệu nguyên tử của các nguyên tố: ₁H; ₈O; ₁₅P; ₁₆S; ₁₇Cl; ₁₉K; ₂₀Ca.

Viết tắt: điều kiện chuẩn: đkc

Bài I (4,0 điểm)

1. Phân tử hợp chất A có dạng X₂Y_n. Trong phân tử A, tổng số hạt proton là 46 và nguyên tố X chiếm 82,98% về khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử X có số hạt neutron nhiều hơn số hạt proton là 1 hạt, trong hạt nhân nguyên tử Y có số hạt mang điện bằng số hạt không mang điện. Xác định công thức phân tử của A.

       2. Khí carbon monoxide (CO) là một khí độc sinh ra khi đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch, một trong những nguyên nhân gây tử vong trong nhiều vụ cháy.Viết các loại phân tử CO tạo thành từ 2 đồng vị và 3 đồng vị

3. Nguyên tử nguyên tố phi kim Y có 3 lớp electron, số electron ở phân lớp có mức năng lượng cao nhất là 2. Y₁, Y₂, Y₃ là ba đồng vị của Y (số neutron của Y₁ < Y₂ < Y₃). Trong nguyên tử Y₁, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 hạt. Hiệu số neutron giữa Y₃ và Y₁ bằng  số hạt mang điện dương của nguyên tử nguyên tố T có số hiệu nguyên tử bằng 16. Số neutron của Y₂ bằng trung bình cộng số neutron của Y₁ và Y₃. Tỉ lệ số nguyên tử của Y₁, Y₂, Y₃ tương ứng là 92,23 : 4,67 : 3,1. Tính phần trăm khối lượng của đồng vị Y₁ trong hợp chất H₂YO₃.

Bài II (2,0 điểm)

Nguyên tố R ở chu kỳ 3 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Trong một nguyên tử R có số electron trên phân lớp p nhiều hơn số electron trên phân lớp s là 5.

a) Xác định R, viết cấu hình electron của nguyên tử R.

b) Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn.

c) Cho biết R là kim loại hay phi kim. Viết công thức oxide, hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của R.

Bài III (3,0 điểm)

       1. Hãy giải thích các nội dung sau:

     a) Phân tử CO₂ không phân cực, trong khi phân tử SO₂ phân cực.

     b) Phân tử NO₂ có thể kết hợp hai phân tử để tạo thành phân tử N₂O₄, trong khi phân tử SO₂ không có khả năng này.

c) Vì sao trong những ngày hè nóng bức, cá thường phải ngoi lên mặt nước để thở, trong khi vào mùa lạnh, điều này không xảy ra?

d) N và P đều thuộc nhóm VA nhưng NH₃ tan tốt trong nước còn PH₃ thì không?

2. Có 2 ion XY₃^– và XY₄^– có tổng số electron trong mỗi ion lần lượt là 42 và 50 .

          a) Xác định nguyên tố X, Y.

          b) Viết công thức Lewis của 2 ion này.

Bài IV (4,0 điểm)

1. Cân bằng các phương trình hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron, xác định chất khử và chất oxi hóa:

          a) FeO + HNO₃  ® Fe(NO₃)₃  + N_xO_y­  + H₂O

          b) C₂H₄ + KMnO₄ + H₂O → C₂H₄(OH)₂ + KOH + MnO₂

          c) P + NH₄ClO₄ ® H₃PO₄ + N₂ + Cl₂ + H₂O

          d) FeCl₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ ® Fe₂(SO₄)₃  + K₂SO₄ + MnSO₄ + Cl₂ + H₂O

2. Ion Ca²⁺ cần thiết cho máu của người hoạt động bình thường. Nồng độ ion calcium không bình thường là dấu hiệu của bệnh. Để xác định nồng độ ion calcium, người ta lấy mẫu máu, sau đó kết tủa ion calcium dưới dạng calcium oxalate (CaC₂O₄) rồi cho calcium oxalate tác dụng với dung dịch potassium permanganate (KMnO₄) trong môi trường acid theo phản ứng sau:

CaC₂O₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ → CaSO₄ + K₂SO₄ + MnSO₄ + CO₂↑ + H₂O

(a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng trên.

(b) Giả sử calcium oxalate kết tủa từ 1 mL máu một người tác dụng vừa hết với 1,82 mL dung dịch KMnO₄ 4,65.10^-4 M. Xác định nồng độ ion calcium trong máu người đó bằng đơn vị mg Ca²⁺/100 mL máu.

Bài V (3,0 điểm)

     Xét quá trình đốt cháy enthanol C₂H₅OH(l):

                                    C₂H₅ OH(l) + 3O₂(g) ® 2CO₂(g) + 3H₂O(l)                

     a) Cần đốt cháy bao nhiêu gam cồn để đun một ấm nước chứa 1,5 Lít nước từ 25^oC đến 100^oC?

b) Xét quá trình đốt cháy khí propane C₃H₈(g) và butane C₄H₁₀(g):

                                   C₃H₈(g) + 5O₂(g) ® 3CO₂(g) + 4H₂O(l)                (1)

                                   C₄H₁₀(g) + 6,5O₂(g) ® 4CO₂(g)  + 5H₂O(l)           (2)

Nếu không đun ấm nước trên bằng cồn mà dùng khí gas (khí hóa lỏng LPG) chứa hỗn hợp propane và butane theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3 thì cần dùng bao nhiêu gam khí gas.

Cho biết:

– Enthalpy tạo thành của các chất như sau:

Chất	C3H8(g)	CO2(g)	H2O(l)	C4H10(g)	C2H5 OH(l)
(kJ/mol)	-105	-393,5	-285,8	-126,15	-267

          – Giả thiết cồn là C₂H₅OH nguyên chất và có 40% nhiệt đốt cháy bị thất thoát ra ngoài môi trường, các phản ứng tiến hành ở đkc.

          – Nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, khối lượng riêng của nước là 1g/mL. 

Bài VI (4,0 điểm)

1. Tìm hiểu và giải thích hiện tượng sau:

a) Xoa cồn vào tay ta cảm thấy mát.

b) Hòa tan vôi sống (CaO) vào nước thấy nước sôi.

c)Cốc nước lỏng bị lạnh dần trong quá trình viên nước đá tan chảy trong cốc nước.

d) Khi thực hiện nung đá vôi trong các lò vôi, người ta thường sắp xếp xen kẽ đá vôi (CaCO₃) với than hoặc củi.

2. Nhiệt phân 102,9 gam KClO₃ (có xúc tác MnO₂), sau một thời gian thu được khí A và hỗn hợp chất rắn có khối lượng 95,22 gam. Cho toàn bộ lượng khí A phản ứng hết với hỗn hợp kim loại X gồm Mg, Fe thu được hỗn hợp chất rắn Y có khối lượng 22,88 gam. Hòa tan hoàn toàn Y bằng dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng, dư thu được 1,7353 lít khí SO₂ (đkc, sản phẩm khử duy nhất của S⁺⁶). Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X.

– – – – – – – – – – Hết – – – – – – – – – –

Họ và tên thí sinh:………………………………………..Số báo danh:…………………………………..

Chữ kí CBCT 1: …………………………………..

Chữ kí CBCT 2: ……………………………………

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 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Đề thi hsg môn hóa lớp 10 THPT Chương Mỹ A năm 2023 2024

SỞ GD & ĐT HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT CHƯƠNG MỸ A
(Đề thi có 03 trang)
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC: 2023 – 2024
Môn: HÓA HỌC – LỚP 10 THPT
Thời gian làm bài: 120 phút
Câu 1.(5.0 điểm)
1.1.(2.0 điểm)
Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s1. Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình
electron lớp ngoài cùng là 3s2.
a) Hãy viết cấu hình electron nguyên tử của X và Y.
b) Số electron độc thân của nguyên tử X lớn nhất là bao nhiêu? Giải thích.
1.2.(2.0 điểm)
Cho biết: Hydrogen có hai đồng vị là và . Nguyên tử khối trung bình của hydrogen là 1,008.
Nguyên tử khối trung bình của oxygen là 16.
a) Tìm % số nguyên tử của đồng vị .
b) Tính số nguyên tử của đồng vị có trong 1 ml H2O (khối lượng riêng của H2O = 1,00 gam/ml).
1.3.(1.0 điểm) Viết cấu hình electron cho biết các nguyên tử nguyên tố 2He, 11Na, 6C, 31Ga. Hãy cho biết
nguyên tố nào là kim loại, phi kim hay khí hiếm? Giải thích.
Câu 2. (3.0 điểm)
Biết X ở chu kì 3 và Y ở chu kì 2 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tổng số electron lớp
ngoài cùng của X và Y là 9. Ở trạng thái cơ bản số electron p của X nhiều hơn số electron p của Y là 5.
a) Xác định số electron phân lớp ngoài cùng của X, Y. Viết cấu hình electron đầy đủ của X, Y.
b) Gọi tên X, Y. Nêu vị trí của X,Y trong BTH
c) Viết công thức của oxide, hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của các nguyên tố X,Y. So sánh tính chất
của các hydroxide. Giải thích.
Câu 3. (4.0 điểm)
Cho một số thông tin về các nguyên tố hydrogen, carbon, oxygen, nitrogen, sodium trong bảng sau :

Tên nguyên tố	hydrogen	carbon	oxygen	nitrogen	sodium	chlorine
Kí hiệu nguyên tố	H	C	O	N	Na	Cl
Số hiệu nguyên tử	1	6	8	7	11	17
Độ âm điện	2,20	2,55	3,44	3,04	0,93	3,16

a) Dựa vào độ âm điện, dự đoán loại liên kết( liên kết ion, liên kết cộng hóa trị phân cực và liên kết
cộng hóa trị không phân cực) trong các phân tử: Na2O ; NH3 ; N2.
b) Viết công thức electron, công thức Lewis của các phân tử: CH4 ; CO2. Dựa vào mô hình VSEPR dự
đoán dạng hình học của chúng.
c) Mô tả sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo ra từng loại liên kết trong các phân tử sau: H2 ; HCl.
d) Cho các chất sau : C2H5OH ; CO2 ; H2O. Chất nào có thể tạo được liên kết hydrogen ? Sắp xếp các
chất trên theo thứ tự nhiệt độ sôi giảm dần và giải thích ?
Câu 4.(5.0 điểm)
4.1.(2.0 điểm)
1H
1 2H
2H
1 H
2 1
Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron:
a) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O
b) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O
4.2.(2.0 điểm)
Cho biết phản ứng xảy ra trong thiết bị đo nồng độ cồn bằng khí thở (Breathalyzer) như sau:
C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4

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 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Đề thi hsg môn hóa lớp 10 THPT chuyên Hà Nội Amsterdam năm 2022 2023

TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ NỘI – AMSTERDAM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM HỌC 2022 – 2023 Môn: HÓA HỌC – LỚP 10 Thời gian: 180 phút

Cho: h = 6,626´10^‑34 J/s; c = 3´10⁸ m/s²; 1eV = 1,602.10^-19 J; 1Ci = 3,7´10¹⁰ Bq

Câu 1. (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử. Phản ứng hạt nhân. Định luật tuần hoàn.

1. a) Thực nghiệm nghiên cứu quang phổ phát xạ của ion Li2+ (ion giống nguyên tử Hydrogen) thu được số sóng ứng với ba vạch phổ đầu tiên thuộc dãy Lyman lần lượt là: 740747; 877924 và 925933 cm-1. a) Xác định giá trị hằng số Rydberg (RLi) của Li2+. b) Tính năng lượng ion hóa (theo eV) của Li2+.

2. Cho biết bán kính nguyên tử (A⁰) của 6 nguyên tố kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn có các giá trị tương ứng là: 1,57; 1,36; 1,25; 0,66; 0,64; 0,62. Biết rằng một trong số các nguyên tố đó là Na.

Lập luận để xác định các giá trị bán kính tương ứng với nguyên tử của các nguyên tố còn lại.

3. Một trong các chuỗi phân hủy phóng xạ tự nhiên bắt đầu với và kết thúc với đồng vị bền . Trong chuỗi phóng xạ có các hạt nhân là sản phẩm trung gian như sau: , , ,, , , , , .

a) Hãy viết sơ đồ chuỗi phân rã ²³²Th₉₀ thành ²⁰⁸Pb₈₂ và ghi rõ mỗi bước trong chuỗi là quá trình phân rã α hay β^–. Coi như trong quá trình phân rã chỉ phóng ra các hạt α và β^–.

b) ²²⁸Th là một phần tử trong chuỗi phân rã nói trên có chu kì bán hủy là 1,91 năm. Một mẫu vật chứa ²²⁸Th có hoạt độ phóng xạ là 822,7 Ci. Đặt mẫu vật vào trong một bình kín chân không dung tích 2 lít; sau 20,0 ngày, người ta đo được áp suất khi He trong bình là 5,354 mbar? Biết chu kỳ bán hủy của tất cả các hạt nhân trung gian từ ²²⁸Th đến ²⁰⁸Pb là rất ngắn so với chu kì bán hủy của ²²⁸Th; thể tích của mẫu vật là không đáng kể. Hãy tính giá trị số Avogadro từ kết quả thực nghiệm trên.

Câu 2. (2,5 điểm) Cấu tạo phân tử. Tinh thể

1. a) Hãy vẽ các công thức cấu tạo Lewis có thể có của phân tử NO.

b) Vẽ giản đồ MO của phân tử NO; dựa vào giản đồ, cho biết công thức cấu tạo Lewis nào ở (a) là phù hợp với cấu tạo MO?

c) Sắp xếp các giá trị năng lượng ion hóa thứ nhất của phân tử NO, nguyên tử N và nguyên tử O theo chiều tăng dần; giải thích.

2. Tinh thể perovskite được tạo thành từ các ion Ax+, By+ và O2- có cấu trúc ô mạng cơ sở được mô tả như trong hình vẽ. a) (i) Cho biết công thức thực nghiệm của hợp chất có cấu trúc dạng tinh thể perovskite này.     (ii) Lập biểu thức liên hệ giữa các bán kính rA, rB, rO và hằng số mạng a; coi tinh thể được sắp xếp chặt khít.

b) Một loại vật liệu siêu dẫn A được tạo thành từ các nguyên tố Ba, Y, Cu và O có cấu trúc kiểu perovskite hỗn hợp. Ô mạng cơ sở trong cấu trúc lý tưởng của vật liệu này có dạng hình hộp đáy vuông, được tạo thành từ 3 ô mạng perovskite xếp chồng khít lên nhau; trong đó 1 ô mạng perovskite với tâm là Y xếp xen kẽ 2 ô mạng perovskite với tâm là Ba.

    (i) Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở lý tưởng của loại vật liệu này.

    (ii) Thực tế, A chỉ có tính siêu dẫn khi có sự thiếu hụt các ion O^2- ở trung điểm tất cả các cạnh bên và ở một nửa các trung điểm cạnh đáy của ô mạng cơ sở. Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở thực của A và cho biết công thức thực nghiệm đúng của A.

    (iii) Một trong những lí giải tính siêu dẫn của A là do sự có mặt đồng thời của Cu⁺² và Cu⁺³ trong tinh thể. Hãy chỉ rõ vị trí của các nguyên tử Cu⁺² và Cu⁺³ trong ô mạng cơ sở của A; biết rằng trong A các nguyên tố Ba, Y và O có số oxi hóa lần lượt là +2, +3 và -2.

Câu 3. (2,5 điểm) Nhiệt hóa học. Cân bằng hóa học pha khí.

1. Có 1 mol khí lý tưởng đơn nguyên tử trải qua chu trình biến đổi thuận nghịch được biểu diễn trên đồ thị p – V trong hình bên. Hãy tính nhiệt, công, biến thiên nội năng, biến thiên enthalpy và biến thiên entropy trong mỗi bước (1), (2), (3) của chu trình này; biết (3) là biến đổi đẳng nhiệt.

2. Nghiên cứu cân bằng:                     N₂O_4(g)  2NO_2(g)   

Ở áp suất P = 1 bar; người ta đo tỉ khối hơi của hỗn hợp cân bằng so với không khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất; thu được các giá trị như sau:

t0 (0C)	45	60	80	100	120	140	180
d	2,34	2,08	1,80	1,68	1,62	1,59	1,59

Coi không khí là hỗn hợp của N₂ và O₂ với tỉ lệ 79% và 21% về thể tích.

a) Điều gì xảy ra nhiệt độ 140⁰C và cao hơn?

b) Tính hằng số cân bằng tại từng nhiệt độ và tính DH⁰ của phản ứng.

c) Tính áp suất riêng phần của NO₂ và N₂O₄ khi tiến hành phản ứng ở nhiệt độ 50⁰C và áp suất 2 bar.

Câu 4. (2,5 điểm) Động hóa học.

1. Trong dioxane, urea tự ion hóa thành ammonium isocyanate

OC(NH₂)₂  NH₄OCN

Ở 61^oC k_t = 1,62.10^-5 phút^-1; k_n = 0,157.10^-5 phút^-1

Ở 71^oC k_t = 6,35.10^-5 phút^-1; k_n = 0,445.10^-5 phút^-1

1. Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng thuận () và của phản ứng nghịch ().
2. Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 2 nhiệt độ trên.
3. Tính ∆H^o của phản ứng. Biểu diễn ; và ∆H⁰ trên giản đồ đường phản ứng.

2. Trichloroethanoic acid bị decarboxyl hóa nhanh trong dung dịch nước theo phản ứng:

CCl₃COOH(aq) ® CHCl₃(aq) + CO₂(k)

Người ta xác định được sự biến đổi thể tích CO₂ theo thời gian như sau:

Thời gian (phút)	330	1200	2400	7760	¥
Thể tích CO2 (ml)	2,25	8,30	14,89	31,14	40,04

a) Xác định bậc của phản ứng

b) Tính thời gian để nồng độ CCl₃COOH trong dung dịch giảm đi 25%.

c) Tính thời gian để thể tích CO₂ thu được là 25 ml.

Câu 5. (2,5 điểm) Cân bằng acid – base và cân bằng hợp chất ít tan.

X là dung dịch gồm H₃PO₄ 0,015M và H₂SO₄ 0,010M.

1. Tính pH của dung dịch X.

2. Trộn 50 ml dung dịch X với 16,25 ml dung dịch NaOH 0,20M thu được dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y.

3. Có hiện tượng gì xảy ra khi

a) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl₂ 0,20M vào 1 ml dung dịch X.

b) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl₂ 0,20M vào 1 ml dung dịch Y.

Cho:    pKa (H₃PO₄) = 2,15; 7,21;    12,32               pKa (H₂SO₄)= 2,00;              

pKs (Ca₃(PO₄)₂) = 26,00                                pKs (CaHPO₄) = 6,60            pKs (CaSO₄) = 5,04

Câu 6. (2,5 điểm) Phản ứng oxy hóa – khử. Pin điện.

1. Cho giản đồ Latimer của manganese và iodine trong môi trường acid như sau:

MnO₄^– MnO₄^2- MnO₂ Mn³⁺ Mn²⁺ Mn

H₄IO₆ ^–  IO₃^‑  HIO  I₃^–  I^–

a) Hãy tính thế chuẩn của các cặp MnO₄^–/MnO₂; MnO₂/Mn²⁺; MnO₄^–/Mn²⁺ và HIO/I^–

b) Cho biết dạng nào của manganese và iodine không bền, tự phân hủy trong môi trường acid? Giải thích? Viết phương trình phản ứng tự phân hủy của các dạng đó.

c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho dung dịch I^– dư tác dụng với dung dịch MnO₄^– trong môi trường acid.

2. Xét 2 pin điện hóa:              (1)        (Pt) H₂ (1 atm)| HCl (C₁ M) || NaCl (C₂ M) | AgCl, Ag

                                                (2)        (Pt) H₂ (1 atm)| NaOH (C₃ M) || NaCl (C₄ M) | AgCl, Ag

a) Ở 25⁰C, với C₁ = C₂ = 0,001M, pin (1) có E₁ = 0,587 V. Tính , từ đó tính tích số tan của AgCl. Biết ở 25⁰C, = 0,80 V.

b) Thiết lập biểu thức tính E₂ của pin theo ; tích số ion của nước K_w và C₃, C₄.

Tính K_w ở 0⁰C và 25⁰C.

Biết với C₃ = C₄; E₂ = 1,071 V ở 0⁰C, E₂ = 1,060 V ở 25⁰C; và = 0,258 V ở 0⁰C.

2. Xét 2 pin điện hóa:              (1)        (Pt) H₂ (1 atm)| HCl (C₁ M) || NaCl (C₂ M) | AgCl, Ag

                                                (2)        (Pt) H₂ (1 atm)| NaOH (C₃ M) || NaCl (C₄ M) | AgCl, Ag

a) Ở 25⁰C, với C₁ = C₂ = 0,001M, pin (1) có E₁ = 0,587 V. Tính , từ đó tính tích số tan của AgCl. Biết ở 25⁰C, = 0,80 V.

b) Thiết lập biểu thức tính E₂ của pin theo ; tích số ion của nước K_w và C₃, C₄.

Tính K_w ở 0⁰C và 25⁰C.

Biết với C₃ = C₄; E₂ = 1,071 V ở 0⁰C, E₂ = 1,060 V ở 25⁰C; và = 0,258 V ở 0⁰C.

Câu 7. (2,5 điểm) Halogen. Oxygen – Sulfur.

1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

            Cl₂ + A(aq) B(aq) + C(aq) + CO₂       (1)                   

C(aq) + X₂(s)  E(aq) + Cl₂                    (2)

            E(s) F(s) + X₂ + O₂                              (3)                   

C(s) B(s) + O₂                                  (4)

Biết phản ứng (3) có tỉ lệ mol E : F = 5 : 1.

2. Các nguyên tố X và Y tạo thành 5 hợp chất nhị nguyên tố: A, B, C, D, E. Hợp chất E không phản ứng với H₂, O₂, H₂O ngay cả khi đun nóng. Khi đun nóng D chuyển thành C và E, nếu cho D phản ứng với Cl₂ thì tạo thành F. Hợp chất A có hai dạng đồng phân A₁ và A₂. Hợp chất B có thể dimer hóa thành B₂. Cho biết các dữ kiện sau.

Chất	A	B	C	D	E	F
Hàm lượng % Y	37,3	54,3	70,4	74,8	78,1	58,5
Trạng thái tập hợp, đk thường	khí	khí	khí	lỏng	khí	khí

Xác định cấu tạo các hợp chất: A₁;  A₂; B; B₂; C; D; E; F.

Câu 8. (2,5 điểm) Hóa học hữu cơ

1. Camphene là một loại terpen có mùi thơm đặc trưng, có trong dầu thông, long não… Camphene có cấu tạo như sau

Camphene có bao nhiêu nguyên tử carbon bất đối và có bao nhiêu đồng phân lập thể? Biểu diễn cấu dạng của các đồng phân lập thể của camphene và chỉ rõ cấu hình tuyệt đối của mỗi carbon bất đối. Cho biết mối quan hệ giữa các đồng phân lập thể đó.  

2. Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các chất sau:

3. Cho các chất:

  trolopone                     guanidine                6,6-dimethylfulvene

Hãy giải thích:

a) Tropolone là một hợp chất vừa có tính acid, vừa có tính base?

b) Guanindine là một trong những base hữu cơ mạnh nhất được biết đến?

c) 6,6-dimethylfulvene có tính acid yếu (pK_a » 20)

4. Hydrocarbon thơm azulene vừa có thể tham gia phản ứng thế electrophile, vừa có thể tham gia phản ứng thế nucleophile. Hãy chỉ rõ trong phân tử azulene vị trí tham gia phản ứng thế electrophile; vị trí tham gia phản ứng thế nucleophile; giải thích.

ĐÁP ÁN – HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1. (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử. Phản ứng hạt nhân. Định luật tuần hoàn.

1. Thực nghiệm nghiên cứu quang phổ phát xạ của ion Li2+ (ion giống nguyên tử Hidro) thu được số sóng ứng với ba vạch phổ đầu tiên thuộc dãy Lyman lần lượt là: 740747; 877924 và 925933 cm-1. a) Xác định giá trị hằng số Ridberg (RLi) của Li2+. b) Tính năng lượng ion hóa (theo eV) của Li2+.

2. Cho biết bán kính nguyên tử (A⁰) của 6 nguyên tố kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn có các giá trị tương ứng là: 1,57; 1,36; 1,25; 0,66; 0,64; 0,62. Biết rằng một trong số các nguyên tố đó là Na.

Lập luận để xác định các giá trị bán kính tương ứng với nguyên tử của các nguyên tố còn lại.

3. Một trong các chuỗi phân hủy phóng xạ tự nhiên bắt đầu với và kết thúc với đồng vị bền . Trong chuỗi phóng xạ có các hạt nhân là sản phẩm trung gian như sau: , , ,, , , , , .

a) Hãy viết sơ đồ chuỗi phân rã ²³²Th₉₀ thành ²⁰⁸Pb₈₂ và ghi rõ mỗi bước trong chuỗi là quá trình phân rã α hay β^–. Coi như trong quá trình phân rã chỉ phóng ra các hạt α và β^–.

b) ²²⁸Th là một phần tử trong chuỗi phân rã nói trên có chu kì bán hủy là 1,91 năm. Một mẫu vật chứa ²²⁸Th có hoạt độ phóng xạ là 822,7 Ci. Đặt mẫu vật vào trong một bình kín chân không dung tích 2 lít; sau 20,0 ngày, người ta đo được áp suất khi He trong bình là 5,354 mbar? Biết chu kỳ bán hủy của tất cả các hạt nhân trung gian từ ²²⁸Th đến ²⁰⁸Pb là rất ngắn so với chu kì bán hủy của ²²⁸Th; thể tích của mẫu vật là không đáng kể. Hãy tính giá trị số Avogadro từ kết quả thực nghiệm trên.         

Đáp án	Điểm
1. a) ν21 = 740747, ν31 = 877924, ν41= 925933 cm-1 dùng ν = R() ® tính được 3 giá trị R = 987662,67; 987664,5; 987661,867 ®  = 987663,01 cm-1	0,25
b) Li2+ ® Li3+ + 1e ν¥1= R() = R                                                  E = hcν  = 1,9633´10-17 (J) = 122,55 eV	0,25
2. Cấu hình electron của Na: 1s22s22p63s1. Nhận xét, Na là nguyên tố đầu chu kỳ 3 ® có bán kính nguyên tử lớn nhất vì:      – So với các nguyên tố cùng chu kỳ, Na có điện tích hạt nhân nhỏ nhất.      – So với các nguyên tố liền trước, Na có số lớp electron nhiều hơn. Þ bán kính của Na là 1,57A0. Với các giá trị bán kính nguyên tử còn lại có 2 khả năng:      – Các nguyên tố thuộc cùng chu kỳ 2 sẽ có bán kính nhỏ hơn các nguyên tố ở chu kỳ 3.      – Các nguyên tố cùng chu kỳ 3 thì nguyên tố có điện tích hạt nhân lớn hơn sẽ có bán kính nhỏ hơn. Vậy khả năng sau đây là hợp lý nhất: Nguyên tố O F Ne Na Mg Al Bán kính 0,66 0,64 0,62 1,57 1,36 1,25 Các nguyên tố O, F, Ne thuộc cùng chu kỳ có bán kính gần bằng nhau. Các nguyên tố Na, Mg, Al thuộc cùng chu kỳ 3 có bán kính gần nhau và bán kính lớn hơn các nguyên tố thuộc chu kỳ 2 (O, F, Ne).	0,125     0,125         0,125   0,125
2. a) Nếu 232Th90 phân rã a:     ®  +   Nếu 232Th90 phân rã b–:    ®  + Trong các sản phẩm trung gian không có phần tử  Þ 232Th90 phân rã a. Áp dụng tương tự cho các bước phân rã tiếp theo; viết được chuỗi phân rã như sau:                 .	0,5
b) Chu kỳ bán hủy của những hạt nhân trung gian là khá ngắn so với 228Th nên có thể coi                232Th90  208Pb82 + 5a + 2b t1/2 = 1,91 năm ® l =  = 0,3629 (năm-1) = 9,9426´10-4 (ngày-1) A0 = 822,7 Ci = 3,04399´1013 (Bq) = 2,63´1018 (phân rã/ngày) Sau t = 20 ngày: At = A0´e–lt ® DA = A0 (1 – e–lt) ® Số hạt nhân 232Th đã phân rã:  DN = = 5,208´1019 ® Số hạt nhân He thu được: NHe = 5´5,208´1019 = 2,604´1020 Có nHe = = = 4,325´10-4 (mol) Þ NA =  = 6,021´1023	0,125   0,125   0,125 0,125     0,25     0,25

Câu 2. (2,5 điểm) Cấu tạo phân tử. Tinh thể

1. a) Hãy vẽ các công thức cấu tạo Lewis có thể có của phân tử NO.

b) Vẽ giản đồ MO của phân tử NO; dựa vào giản đồ, cho biết công thức cấu tạo Lewis nào ở (a) là phù hợp với cấu tạo MO?

c) Sắp xếp các giá trị năng lượng ion hóa thứ nhất của phân tử NO, nguyên tử N và nguyên tử O theo chiều tăng dần; giải thích.

2. Tinh thể perovskite được tạo thành từ các ion Ax+, By+ và O2- có cấu trúc ô mạng cơ sở được mô tả như trong hình vẽ. a) (i) Cho biết công thức thực nghiệm của hợp chất có cấu trúc dạng tinh thể perovskite này.     (ii) Lập biểu thức liên hệ giữa các bán kính rA, rB, rO và hằng số mạng a; coi tinh thể được sắp xếp chặt khít.

b) Một loại vật liệu siêu dẫn A được tạo thành từ các nguyên tố Ba, Y, Cu và O có cấu trúc kiểu perovskite hỗn hợp. Ô mạng cơ sở trong cấu trúc lý tưởng của vật liệu này có dạng hình hộp đáy vuông, được tạo thành từ 3 ô mạng perovskite xếp chồng khít lên nhau; trong đó 1 ô mạng perovskite với tâm là Y xếp xen kẽ 2 ô mạng perovskite với tâm là Ba.

    (i) Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở lý tưởng của loại vật liệu này.

    (ii) Thực tế, A chỉ có tính siêu dẫn khi có sự thiếu hụt các ion O^2- ở trung điểm tất cả các cạnh bên và ở một nửa các trung điểm cạnh đáy của ô mạng cơ sở. Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở thực của A và cho biết công thức thực nghiệm đúng của A.

    (iii) Một trong những lí giải tính siêu dẫn của A là do sự có mặt đồng thời của Cu⁺² và Cu⁺³ trong tinh thể. Hãy chỉ rõ vị trí của các nguyên tử Cu⁺² và Cu⁺³ trong ô mạng cơ sở của A; biết rằng trong A các nguyên tố Ba, Y và O có số oxi hóa lần lượt là +2, +3 và -2.

Đáp án			Điểm
1. a)			0,3
b) Giản đồ MO của phân tử NO:			0,2
Từ giản đồ MO ta thấy: – phân tử NO có bậc liên kết là 2,5; electron độc thân thuộc (MO – plk) có năng lượng gần với năng lượng AO2p của nguyên tử N ban đầu hơn ® electron độc thân phân bố gần nguyên tử N hơn nguyên tử O ® công thức Lewis (I) phù hợp về sự phân bố electron độc thân ở (gần) nguyên tử N; nhưng không phù hợp về bậc liên kết (chỉ bằng 2). ® công thức Lewis (III) không phù hợp về sự phân bố electron độc thân; nhưng phù hợp về bậc liên kết (bằng 2,5).			0,3
c) I1(NO) < I1 (O) < I1 (N) Năng lượng ion hóa thứ nhất là năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách electron có năng lượng cao nhất ra khỏi nguyên tử/ phân tử ® I1 của NO tương ứng với sự tách 1e khỏi MO p*; còn I1 của N và O tương ứng với sự tách 1e khỏi AO 2p. Từ giản đồ, dễ thấy năng lượng của MO p* của NO cao hơn năng lượng của AO 2p của N và O ® tách e khỏi phân tử NO là dễ nhất ® I1(NO) nhỏ nhất. I1 của N tương ứng với việc tách e khỏi phân lớp bán bão hòa tương đối bền ® khó tách hơn O ® I1 (N) > I1(O).			0,2
2. a) (i) Trong 1 ô cơ sở: NA = 8´1/8 = 1; NB = 1; NO = 12´1/4 = 3 ® công thức thực nghiệm: ABO3			0,25
(ii) Tinh thể sắp xếp chặt khít ® cation và anion tiếp xúc tối đa ® Ax+ tiếp xúc với O2- trên nửa đường chéo của hình vuông a´a Þ rA + rO = a/2 ® By+ tiếp xúc với O2- trên nửa cạnh ô mạng cơ sở Þ rB + rO = a			0,25
b) (i)	(ii)		0,125´2
(ii) 1 ô mạng cơ sở của A có: NBa  = 2; NY = 1; NCu = 8´1/8 + 8´1/4 = 3; NO = 12´1/4 + 8´1/2 = 7 Þ công thức thực nghiệm đúng của A là Ba2YCu3O7			0,25
(iii) Bảo toàn điện tích trong một ô cơ sở: (+2)´NBa + (+3)´NY + (+2)´NCu(II) + (+3)´NCu(III)+ (-2)´NO = 0 ® (+2)´NCu(II) + (+3)´NCu(III)  = 7 Þ NCu(II) = 2; NCu(III) = 1 Có 8 nguyên tử Cu ở 8 đỉnh « 8´1/8 = 1 (nguyên tử/ ô cơ sở) Þ Cu+3 nằm ở đỉnh ô mạng Có 8 nguyên tử Cu ở cạnh « 8´1/4 = 2 (nguyên tử/ ô cơ sở) Þ Cu+2 nằm ở cạnh ô mạng			0,25   0,25

Câu 3. (3 điểm) Nhiệt hóa học. Cân bằng hóa học pha khí.

1. Có 1 mol khí lý tưởng đơn nguyên tử trải qua chu trình biến đổi thuận nghịch được biểu diễn trên đồ thị p – V trong hình bên. Hãy tính nhiệt, công, biến thiên nội năng, biến thiên enthalpy và biến thiên entropy trong mỗi bước (1), (2), (3) của chu trình này.

2. Nghiên cứu cân bằng:                     N₂O_4(g)  2NO_2(g)   

Ở áp suất P = 1 bar; người ta đo tỉ khối hơi của hỗn hợp cân bằng so với không khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất; thu được các giá trị như sau:

t0 (0C)	45	60	80	100	120	140	180
dhhcb/kk	2,34	2,08	1,80	1,68	1,62	1,59	1,59

Coi không khí là hỗn hợp của N₂ và O₂ với tỉ lệ 79% và 21% về thể tích.

a) Điều gì xảy ra nhiệt độ 140⁰C và cao hơn?

b) Tính hằng số cân bằng tại từng nhiệt độ và tính DH⁰ của phản ứng.

c) Tính áp suất riêng phần của NO₂ và N₂O₄ khi tiến hành phản ứng ở nhiệt độ 50⁰C và áp suất 2 bar.

Đáp án			Điểm
1.		pV = nRT n = 1 mol Þ TA = 273K; TB = 546K; TC = 273K
* Bước (1): A ® B là quá trình đẳng áp (p = const) thuận nghịch A1 = -pDV = -1´101325´22,4´10-3 = -2269 (J) DU1 = nCVDT = 3/2R´(546 – 273) = 3400 (J) Q1 = DH = DU – A = (nCPDT) = 5669 (J) DS1 = nCPln = 5/2R´ln2 = 14,407 (J.mol-1.K-1)			0,4
* Bước (2): B ® C là quá trình đẳng tích (V = const) thuận nghịch A2 = -pDV = 0 (J) DU2 = Q2 = nCVDT = 3/2R´(273 – 546) = -3400 (J) DH2 = DU2 + D(pV) = DU2 + VDp = -3400 + 44,8´10-3´(0,5-1)´101325 = -5669 (J) DS2 = nCVln = 3/2R´ln1/2 = -8,644 (J.mol-1.K-1)			0,4
* Bước (3): C ® A là quá trình đẳng nhiệt (T = const) thuận nghịch DU3 = 0; DH3 = 0 A3 = -pdV = nRTln = 1570 (J) Q3 = -A3 = 1570 (J) DS3 = nRln (= 0 – DS1 – DS2)=  -5,763 (J.mol-1.K-1)			0,2
2. a) Có = = 28,84 Dễ thấy ở nhiệt độ từ 1400C; dhhcb/kk = 1,59 không đổi Û = 45,86 » ® ở nhiệt độ 1400C hoặc cao hơn, N2O4 đã phân hủy hết thành NO2.			0,25
b)                    N2O4(g)  2NO2(g) Ban đầu           1 mol              – [ ]                     (1-a)             2a           Þ Sn = 1+a = =        ® dhhcb/kk = Þ KP = Kx´(P)Dn =			0,25
Ta có: t0 (0C) 45 60 80 100 120 140 180 T (K) 318,15 333,15 353,15 373,15 393,15 413,15 453,15 dhhcb/kk 2,34 2,08 1,80 1,68 1,62 1,59 1,59 a 0,363 0,534 0,772 0,899 0,969 1 1 KP 0,608 1,593 5,909 16,818 61,816 ¥ ¥ Có:      DG0 = -RTlnKP           ®        lnKP = = =  + Þ Sự phụ thuộc của lnK vào nghịch đảo của nhiệt độ (1/T) là tuyến tính. ® Hồi quy tuyến tính với các số liệu từ nhiệt độ T = 318,15K đến 393,15K; thu được phương trình đường thẳng: lnK = -7623,274´ + 23,388 Þ DH0 = 7623,274´R = 63379,9 (J/mol) = 63,3799 (kJ/mol)			0,5
c) Ở nhiệt độ 500C (323,15K) có lnKP = -7623,274´ + 23,388 = -0,2025 Þ KP = 0,8167 KP = Kx´(P)Dn = ´(2)Dn ® a = 0,304 Þ = ´ P = ´ 2 = 1,0675 bar ® = 0,9325 bar			0,125   0,125   0,25

Câu 4. (2,5 điểm) Động hóa học.

1. Trong dioxane, urea tự ion hóa thành ammonium isocyanate

OC(NH₂)₂  NH₄OCN

Ở 61^oC k_t = 1,62.10^-5 phút^-1; k_n = 0,157.10^-5 phút^-1

Ở 71^oC k_t = 6,35.10^-5 phút^-1; k_n = 0,445.10^-5 phút^-1

• Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng thuận () và của phản ứng nghịch ().
• Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 2 nhiệt độ trên.
• Tính ∆H^o của phản ứng. Biểu diễn ; và ∆H⁰ trên giản đồ đường phản ứng.

2. Trichloroethanoic acid bị decarboxyl hóa nhanh trong dung dịch nước theo phản ứng:

CCl₃COOH(aq) ® CHCl₃(aq) + CO₂(k)

Người ta xác định được sự biến đổi thể tích CO₂ theo thời gian như sau:

Thời gian (min)	330	1200	2400	7760	¥
Thể tích CO2 (ml)	2,25	8,30	14,89	31,14	40,04

a) Xác định bậc của phản ứng

b) Tính thời gian để nồng độ CCl₃COOH trong dung dịch giảm đi 25%.

c) Tính thời gian để thể tích CO₂ thu được là 25 ml.

Đáp án	Điểm
1. a)    Thay kt hoặc kn ứng với T1 = 334K và T2 = 344K vào công thức trên Þ  = 130,49 kJ;  = 99,52 kJ	0,125     0,25
b) Thay các giá trị kt và kn ở 2 nhiệt độ Þ K1 = 10,32 và K2 = 14,27	0,25
c) ∆H0 =  –  = 30,97 kJ	0,125         0,25
2. CCl3COOH(aq) ® CHCl3(aq) + CO2(k) a) Dễ thấy pư = ®µ (C0 – Ct); µ C0  Þ (–) µ Ct Giả sử phản ứng bậc 1 ® ln= ln= -kt Û ln (–) = -kt + ln() Thời gian (min) 330 1200 2400 7760 ¥ (ml) 2,25 8,30 14,89 31,14 40,04 –(ml) 37,79 31,74 25,15 8,90   Hồi quy tuyến tính ® k = 1,94´10-4 (phút-1)	0,25 0,25           0,5
b) t = 1485 phút	0,25
c) t = 5047 phút	0,25

Câu 5. (2,5 điểm) Cân bằng acid – base và cân bằng hợp chất ít tan.

X là dung dịch gồm H₃PO₄ 0,015M và H₂SO₄ 0,010M.

1. Tính pH của dung dịch X.

2. Trộn 50 ml dung dịch X với 16,25 ml dung dịch NaOH 0,20M thu được dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y.

3. Có hiện tượng gì xảy ra khi

a) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl₂ 0,20M vào 1 ml dung dịch X.

b) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl₂ 0,20M vào 1 ml dung dịch Y.

Cho:    pKa (H₃PO₄) = 2,15;   7,21;    12,32               pKa (H₂SO₄)= 2,00;              

pKs (Ca₃(PO₄)₂) = 26,00                                 pKs (CaHPO₄) = 6,60             pKs (CaSO₄) = 5,04

Đáp án	Điểm
1.                                 HSO4–  H+ + SO42-            (1)        Ka = 10-2,00                                     H3PO4  H++ H2PO4–         (2)        Ka1 = 10-2,15                                     HPO4–  H+ + HPO42-         (3)        Ka2 = 10-7,21                                     HPO42-  H+ + PO43-           (4)        Ka3 = 10-12,32                                     H2O  H+ + OH–                 (5)       Kw = 10-14 Ka´» Ka1´>> Kw; Ka1 >> Ka2 >> Ka3 ® chỉ có (1) và (2) quyết định pH của hệ. BTNĐ H+, ta có:         [H+] = [SO42-] + [H2PO4–] + 0,01 = ++ 0,01 ®        h = ++ 0,01 ®        h = 0,01785 M            Þ pH = 1,74	0,5
2. Trộn 50 ml dung dịch X với 16,25 ml dung dịch NaOH 0,20M ® = = M                    = =M           = =M Dễ thấy phản ứng vừa đủ ® TPGH: SO42- M và PO43- M PO43- + H2O HPO42- + OH–          (6)        Kb1 = 10-1,68 HPO42- + H2O H2PO4– + OH–       (7)        Kb2 = 10-6,79 H2PO4–  + H2O H3PO4 + OH–       (8)        Kb1 = 10-11,85 SO42- + H2O HSO4– + OH–            (9)        Kb = 10-12,00 Dễ thấy (6) là chủ yếu. Tính [OH–] theo cân bằng phân li của (6) ® [OH–] = 8,145´10-3M  Þ pH = 11,91	0,5
3. a) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl2 0,20M vào 1 ml dung dịch X. ® = 0,10M;      = 0,005 M                    = 0,0075M Tương tự ý (1); tính được [H+] của dung dịch sau khi trộn theo biểu thức: h = ++ 0,005            ® h = 0,01047 M ® [SO42-] = = 0,00244M;      [PO43-] = = 8,145´10-19M;                      [HPO42-]== 1,782´10-8M Þ kiểm tra điều kiện kết tủa:             [Ca2+]´[SO42-] = 2,44´10-4 > Ks (CaSO4) ® có kết tủa CaSO4 [Ca2+]3´[PO43-]2 << Ks (Ca3(PO4)2) ® không có kết tủa Ca3(PO4)2 [Ca2+]´[HPO42-] << Ks (CaHPO4) ® không có kết tủa CaHPO4	0,25´3
b) Cho thêm 1 ml dung dịch CaCl2 0,20M vào 1 ml dung dịch Y. ® = 0,10M;      = M;          = M Tương tự ý (1); tính được [OH–] = 4,633´10-3M ® h = 2,158´10-12M ® [SO42-] = » M;          [PO43-] = – [OH–] = 1,0275´10-3M;                [HPO42-]= [OH–] = 4,633´10-3M Þ kiểm tra điều kiện kết tủa:             [Ca2+]´[SO42-] > Ks (CaSO4) ® có kết tủa CaSO4 [Ca2+]3´[PO43-]2 > Ks (Ca3(PO4)2) ® có kết tủa Ca3(PO4)2 [Ca2+]´[HPO42-] > Ks (CaHPO4) ® có kết tủa CaHPO4	0,25´3

Câu 6. (2,5 điểm) Phản ứng oxy hóa – khử. Pin điện.

1. Cho giản đồ Latimer của manganese và iodine trong môi trường acid như sau:

MnO₄^– MnO₄^2- MnO₂ Mn³⁺ Mn²⁺ Mn

H₄IO₆ ^–  IO₃^‑  HIO  I₃^–  I^–

a) Hãy tính thế chuẩn của các cặp MnO₄^–/MnO₂; MnO₂/Mn²⁺; MnO₄^–/Mn²⁺ và HIO/I^–

b) Cho biết dạng nào của manganese và iodine không bền, tự phân hủy trong môi trường acid? Giải thích? Viết phương trình phản ứng tự phân hủy của các dạng đó.

c) Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra khi cho dung dịch I^– dư tác dụng với dung dịch MnO₄^– trong môi trường acid.

2. Xét 2 pin điện hóa:              (1)        (Pt) H₂ (1 atm)| HCl (C₁ M) || NaCl (C₂ M) | AgCl, Ag

                                                (2)        (Pt) H₂ (1 atm)| NaOH (C₃ M) || NaCl (C₄ M) | AgCl, Ag

a) Ở 25⁰C, với C₁ = C₂ = 0,001M, pin (1) có E₁ = 0,587 V. Tính , từ đó tính tích số tan của AgCl. Biết ở 25⁰C, = 0,80 V.

b) Thiết lập biểu thức tính E₂ của pin theo ; tích số ion của nước K_w và C₃, C₄.

Tính K_w ở 0⁰C và 25⁰C.

Biết với C₃ = C₄; E₂ = 1,071 V ở 0⁰C, E₂ = 1,060 V ở 25⁰C; và = 0,258 V ở 0⁰C.

Đáp án	Điểm
1. a) =  = 1,693 (V) =  = 1,230 (V) =  = 1,508(V) = = 1,380 (V)	0,125´4
b) Dựa vào giản đồ Latimer, có thể thấy trong môi trường acid, tiểu phân không bền là: * MnO42- vì có thế khử bên phải lớn hơn thế khử bên trái, tức là nên MnO42- sẽ tự oxy hóa – khử phân hủy thành MnO4– và MnO2 3MnO42- + 4H+ ® 2MnO4– + MnO2+ 2H2O * Mn3+ vì có thế khử bên phải lớn hơn thế khử bên trái, tức là nên Mn3+ sẽ tự oxy hóa – khử phân hủy thành MnO2 và Mn2+ 2Mn3+ + 2H2O ® MnO2 + Mn2+ + 4H+ * HIO vì có thế khử bên phải lớn hơn thế khử bên trái, tức là nên HIO sẽ tự oxy hóa – khử phân hủy thành IO3– và I3– 4HIO ® IO3– + I3– + 2H+ + H2O	0,25       0,25       0,25
c) Có thể viết gọn giản đồ Latimer của manganese và iodine trong môi trường acid như sau: MnO4– MnO2 Mn2+ Mn H4IO6 –  IO3‑ I3–  I– I– dư ® trong dung dịch không thể có H4IO6– hoặc IO3– vì  vàđều lớn hơn , sẽ xảy ra phản ứng oxy hóa – khử giữa H4IO6– hoặc IO3– với I– Þ do đó I– chỉ bị MnO4– oxy hóa thành I3–. Có > ; > ; < ® I– khử MnO4– về MnO2, rồi lại khử tiếp MnO2 về Mn2+; nhưng không khử tiếp được Mn2+ về Mn. Þ PTPƯ: 2MnO4– + 15I– + 16H+ ® 5I3– + 2Mn2+ + 8H2O	0,25
2. a) E1 = (+ ln[Ag+]) – (+ ln[H+]) = (+ ln) – lnC1 = (+ lnKs) – ln(C1´C2) =                 – ln(0,001´0,001) = 0,587 Þ = 0,2323 (V) = + lnKs Þ Ks = 2,494´10-10 (pKs = 9,6)	0,25   0,25
b) E2    = (+ ln) – (+ ln[H+])             = (– ln[Cl–]) – (+ ln)             = (– ) – ln ® E2   =                                 – ln mà C3 = C4 ® E2 =  – ln * Ở 00C ® E2 = 1,071 = 0,258 – lnÞ Kw = 9,734´10-16 * Ở 250C ® E2 = 1,06 = (0,2323 – 0) – lnÞ Kw = 9,977´10-15 (pKw » 14)	0,25   0,125   0,125

Câu 7. (2,5 điểm) Halogen. Oxygen – Sulfur.

1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

            Cl₂ + A(aq) B(aq) + C(aq) + CO₂       (1)

            C(aq) + X₂(s)  E(aq) + Cl₂                    (2)

            E(s) F(s) + X₂ + O₂                              (3)

            C(s) B(s) + O₂                                  (4)

Biết phản ứng (3) có tỉ lệ mol E : F = 5 : 1.

2. Các nguyên tố X và Y tạo thành 5 hợp chất nhị nguyên tố: A, B, C, D, E. Hợp chất E không phản ứng với H₂, O₂, H₂O ngay cả khi đun nóng. Khi đun nóng D chuyển thành C và E, nếu cho D phản ứng với Cl₂ thì tạo thành F. Hợp chất A có hai dạng đồng phân A₁ và A₂. Hợp chất B có thể dimer hóa thành B₂. Cho biết các dữ kiện sau.

Chất	A	B	C	D	E	F
Hàm lượng % Y	37,3	54,3	70,4	74,8	78,1	58,5
Trạng thái tập hợp, đk thường	khí	khí	khí	lỏng	khí	khí

Xác định các hợp chất A₁;  A₂; B; B₂; C; D; E; F và biểu diễn cấu trúc của mỗi chất.

Đáp án	Điểm
1. 3Cl2 + 3K2CO3 5KCl + KClO3 + 3CO2     2KClO3 + I2  2KIO3 + Cl2     5KIO3 K5IO6 + 2I2 + 9/2O2     KClO3  KCl + 3/2O2	1
2. Do hàm lượng nguyên tố Y tăng dần từ A đến E ® tỷ lệ số nguyên tử Y/X trong A nhỏ nhất. Kí hiệu công thức của các chất từ A đến E là XYn. Tỉ lệ khối lượng nguyên tố X trong các chất này là: A = 0,59; B = 1,19; C = 2,38; D = 2,97; E = 3,56	0,125
Tỉ lệ số nguyên tử Y trong các hợp chất B đến E so với số nguyên tử Y trong A là. Với B là 1,19/0,59 = 2, với C = 4; D = 5; E = 6. Do đó có thể kết luận rằng công thức của các chất là: A – XY; B – XY2; C – XY4; D – XY5; E – XY6	0,125
Dễ thấy X phải là nguyên tố nhóm VIA còn Y là halogen. Trường hợp khả thi nhất là: X là lưu huỳnh; Y là flo. Các hợp chất của S với F không chứa số nguyên tử halogen lẻ, nên A phải là S2F2, D là S2F10. Phản ứng của S2F10 với Cl2 thành SF5Cl (F) (tính lại hàm lượng của flo hợp lí)	0,25
– Cấu tạo các chất là:	0,25
	0,25
	0,25
	0,25

Câu 8. (2,5 điểm) Đại cương hóa học hữu cơ (quan hệ giữa cấu trúc và tính chất).

1. a) Camphene là một loại terpen có mùi thơm đặc trưng, có trong dầu thông, long não… Camphene có cấu tạo như sau

Camphene có bao nhiêu nguyên tử carbon bất đối và có bao nhiêu đồng phân lập thể? Biểu diễn cấu dạng của các đồng phân lập thể của camphene và chỉ rõ cấu hình tuyệt đối của mỗi carbon bất đối. Cho biết mối quan hệ giữa các đồng phân lập thể đó. 

2. Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các chất sau:

3. Cho các chất:

  trolopone                     guanidine                6,6-dimethylfulvene

Hãy giải thích:

a) Tropolone là một hợp chất vừa có tính acid, vừa có tính base?

b) Guanindine là một trong những base hữu cơ mạnh nhất được biết đến?

c) 6,6-dimethylfulvene có tính acid yếu (pK_a » 20)

4. Hydrocarbon thơm azulene vừa có thể tham gia phản ứng thế electrophile, vừa có thể tham gia phản ứng thế nucleophile. Hãy chỉ rõ trong phân tử azulene vị trí tham gia phản ứng thế electrophile; vị trí tham gia phản ứng thế nucleophile; giải thích.

Đáp án	Điểm
1. Camphene có 2 C*, nhưng chỉ có 2 đồng phân lập thể (không có đồng phân (1R, 4R) hoặc (1S, 4S) vì cấu dạng vòng xoắn không bền) 2 đồng phân là đối quang của nhau	0,125     0,25       0,125
2. Phân tử A không có nguyên tử H linh động ® không có liên kết hydrogen liên phân tử ® nhiệt độ sôi thấp nhất. Phân tử B có nguyên tử H linh động gắn với nguyên tử N ® tạo được liên kết hydrogen liên phân tử ® nhiệt độ sôi cao hơn của A. C và D có nhiệt độ sôi cao hơn B vì có thể tỗn tại dạng cộng hưởng là ion lưỡng cực ® tương tác giữa các phân tử mạnh hơn liên kết hydrogen. D còn có nguyên tử H linh động (liên kết với nguyên tử N trong nhóm amide) nên cũng tạo được liên kết hydrogen liên phân tử; trong khi C không có H linh động ® do đó nhiệt độ sôi của D cao hơn C.	0,125   0,125         0,125         0,125
3. a) – Tính acid: sự phân li proton từ nhóm OH tạo thành anion 2 được làm bền bởi hiệu ứng cộng hưởng (điện tích âm được giải tỏa qua 2 nguyên tử oxygen và 3 nguyên tử carbon) – Tính base: sự proton hóa nhóm carbonyl tạo thành cation được làm bền bởi hiệu ứng cộng hưởng (điện tích dương được giải tỏa qua 2 nguyên tử oxygen và 4 nguyên tử carbon; trong đó có 4 cấu tạo cộng hưởng có vòng thơm bền).	0,25               0,25
b) Guanidine khi bị proton hóa sẽ tạo thành cation; cation này được bền hóa bới 4 công thức cộng hưởng ® điện tích dương được giải tỏa tốt trên 3 nguyên tử N và 1 nguyên tử C.	0,25
c) 6,6-dimethylfulvene phân li nguyên tử H trong nhóm methyl tạo thành anion được giải tỏa bởi hệ liên hợp, tạo thành hệ thơm	0,25
4. Phản ứng thế electrophile xảy ra ở C1 của azulene, cation trung gian được giải tỏa bởi hiệu ứng liên hợp và tạo thành vòng thơm cycloheptatrienyl   Phản ứng thế nucleophile xảy ra ở C4 của azulene, anion trung gian được giải tỏa bởi hiệu ứng liên hợp và tạo thành vòng thơm cyclopentadienyl	0,25         0,25

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 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Đề thi hsg môn hóa lớp 10 tỉnh Thái Bình năm 2023 2024

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI BÌNH   ĐỀ CHÍNH THỨC

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2023 – 2024 Môn: Hóa học 10 Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề. (Đề gồm 04 trang)

                                                                                                                 Mã đề thi: 103

Họ, tên thí sinh: …………………………………………………………… Số báo danh: ………………………..

PHẦN I (6,0 điểm): Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.

     Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 15.Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1: Tại áp suất 1 bar, nước có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương ứng là 0^oC và (xấp xỉ) 100^oC, cao hơn so với nhiều chất có khối lượng phân tử lớn hơn nước. Tính chất này là do

   A. Các phân tử nước liên kết khá chặt chẽ với nhau bởi các liên kết ion.

  B. Các phân tử nước liên kết khá chặt chẽ với nhau bởi các liên kết cộng hóa trị.

   C. Các phân tử nước liên kết khá chặt chẽ với nhau bởi các liên kết hydrogen.

   D. Các phân tử nước liên kết khá chặt chẽ với nhau bởi các liên kết cho – nhận.

Câu 2: Cho các phát biểu sau:

(a) Hầu hết các hợp chất ion ở trạng thái rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

(b) Các hợp chất ion thường tan ít trong nước.

(c) Hầu hết các hợp chất ion ở trạng thái nóng chảy dẫn được điện.

(d) Hầu hết các hợp chất ion tan trong nước thành dung dịch dẫn được điện.

(e) Liên kết ion được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu trong phân tử.

(f) Liên kết trong các phân tử Cl₂, H₂, O₂, N₂ là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

(g) Phân tử CO₂ không phân cực.

Số phát biểu đúng là

   A. 4.                                  B. 7.                                  C. 5.                                  D. 6.

Câu 3: Cho các phản ứng:

(1) 2NaOH + Cl₂ ® NaCl + NaClO +  H₂O.                    (2) CaCO₃ ® CaO + CO₂^­

(3) Ba(OH)₂ + H₂SO₄ ® BaSO_4¯  + 2H₂O                       (4) Fe + 2HCl ® FeCl₂ + H₂^­

Các phản ứng oxi hóa – khử là:

   A. (1), (2), (3), (4).           B. (1), (3), (4).                  C. (1), (4).                         D. (1), (2), (4).

Câu 4: Potassium (Z = 19) là nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cả con người và thực vật, nó có mặt trong nhiều loại thực phẩm cho con người cũng như các loại phân bón dành cho cây trồng. Cho các khẳng định sau về Potassium.

1. Potassium là kim loại.

2. Potassium có 1 electron hóa trị.

3. Potassium thuộc nhóm IA, chu kì 2 trong bảng tuần hoàn.

4. Khi so sánh tính kim loại:Lithium > Sodium > Potassium.

5. Hydroxide của Potassium có tính base mạnh.

Số khẳng định đúng là

   A. 3.                                  B. 2.                                  C. 4.                                  D. 5.

Câu 5: Phản ứng chuyển hóa giữa hai dạng đơn chất của phosphorus (P):

P (s, đỏ) → P (s, trắng)        Δ_r = 17,6 kJ

Điều này chứng tỏ phản ứng:

   A. thu nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.                            B. thu nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.

   C. tỏa nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.                            D. tỏa nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.

Câu 6: Cho các phát biểu sau:

(1) Củi khi được chẻ nhỏ sẽ cháy chậm hơn so với củi có kích thước lớn

(2) Sự phá vỡ các liên kết giải phóng năng lượng

(3) Tốc độ phản ứng dùng để đánh giá mức độ xảy ra nhanh hay chậm của phản ứng

(4) Hằng số tốc độ phản ứng (kí hiệu k) phụ thuộc vào nồng độ của chất phản ứng.

(5) Khi tăng áp suất, tốc độ của tất cả các phản ứng tăng

(6) Cho CaO vào nước là phản ứng tỏa nhiệt

Số phát biểu đúng là

   A. 3.                                  B. 1.                                  C. 2.                                  D. 4.

Câu 7: Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron 1s²2s²2p⁶3s²; Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron 1s²2s²2p⁵. Liên kết hóa học giữa hai nguyên tử X và Y thuộc loại liên kết

   A. Hydrogen.                                                             B. Ion.

   C. Cộng hóa trị phân cực.                                          D. Cộng hóa trị không phân cực.

Câu 8: Cho phản ứng: 2Cl₂(g) + 2H₂O(g) → 4HCl(g) + O₂(g)                     ∆H

Biết tổng năng lượng liên kết trong mỗi chất như sau:

Chất	Cl2	H2O	HCl	O2
Eb (kJ/mol)	242,4	971	432	498,7

Giá trị ∆H và đặc điểm của phản ứng trên là

   A. 2141,7 kJ, phản ứng thu nhiệt.                              B. –200,1 kJ, phản ứng tỏa nhiệt.

   C. 282,3 kJ, phản ứng thu nhiệt.                                D. 200,1 kJ, phản ứng thu nhiệt.

Câu 9: Có những phát biểu sau đây về các đồng vị của một nguyên tố hóa học:

(1) Các đồng vị có tính chất hóa học giống nhau.

(2) Các đồng vị có số neutron khác nhau.

(3) Các đồng vị có cùng số electron ở vỏ nguyên tử.

(4) Các đồng vị có cùng số proton nhưng khác nhau về số khối.

Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là:

   A. 4.                                  B. 1.                                  C. 2.                                  D. 3.

Câu 10:    

     Hình trên cho biết độ âm điện của các nguyên tử từ W đến Z thuộc chu kì 2 và 3 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. W và X là các nguyên tố thuộc nhóm IVA, còn Y và Z là các nguyên tố thuộc nhóm VIIA.

Cho các phát biểu sau:

(1) W thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn.

(2) Y tạo được hydroxide ứng với oxit cao nhất là  HYO₄

(3) Oxide cao nhất của X là chất rắn ở điều kiện thường.

(4) Bán kính nguyên tử của W < Y.           

Số các phát biểu đúng là

   A. 3.                                  B. 2.                                  C. 4.                                  D. 1.

Câu 11: Hợp chất A tạo bởi kim loại M và phi kim X (X thuộc chu kỳ 3). Công thức hóa học của A có dạng MX_n trong đó kim loại M chiếm 20,4545% về khối lượng, tổng số hạt proton trong hợp chất A là 64. Trong hạt nhân của nguyên tử M cũng như X có số hạt mang điện dương ít hơn số hạt còn lại là 1 hạt. Công thức của A là

   A. MnCl₂.                         B. AlCl₃.                           C. FeS₂.                            D. ZnS₂.

Câu 12: Cho phản ứng : 2FeCl₂ (aq) + Cl₂ (g) → 2FeCl₃ (aq). Trong phản ứng này xảy ra quá trình

   A. Ion Fe³⁺ bị oxi hóa và ion Cl^– bị khử                    B. Ion Fe³⁺ bị khử và ion Cl^– bị oxi hóa.

   C. Ion Fe²⁺ bị khử và nguyên tử Cl bị oxi hóa.          D. Ion Fe²⁺ bị oxi hóa và nguyên tử Cl bị khử.

Câu 13: Các liên kết trong phân tử nitrogen được hình thành do sự xen phủ của

Sự hình thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử nitrogen

   A. Các orbital s với nhau.

   B. 2 orbital s và 1 orbital p với nhau.

   C. 1 orbital s và 2 orbital p với nhau.

   D. 3 orbital p giống nhau về hình dạng và kích thước, chỉ khác nhau về sự định hướng trong không gian.

Câu 14: Cho các phát biểu sau:

(1) Phản ứng tỏa nhiệt tự xảy ra ở điều kiện thường, phản ứng thu nhiệt không tự xảy ra ở điều kiện thường.

(2) Đốt khí gas hóa lỏng đun nấu trong gia đình là phản ứng tỏa nhiệt.

(3) Củi khô thanh nhỏ cháy nhanh hơn củi khô thanh to là do yếu tố diện tích tiếp xúc.

(4) Mùa hè ta thấy thức ăn nhanh ôi thiu hơn mùa đông là do yếu tố nồng độ oxygen trong không khí.

(5) Phản ứng thu nhiệt có ∆H < 0 và dễ xảy ra.

(6) Những chất dễ cháy, nổ cần tuân thủ nghiêm các nguyên tắc phòng cháy để tránh thiệt hại về người, của cải, vật chất.

Các phát biểu đúng là

   A. (2), (3), (6).                  B. (2), (4), (6).                  C. (1), (3), (6).                  D. (1), (2), (5).

Câu 15: Phương trình nhiệt hoá học:

Lượng nhiệt toả ra khi dùng 9 gam H₂(g) để tạo thành  là

   A. .                 B. .                   C. .                 D. .

PHẦN II (4,0 điểm): Câu trắc nghiệm đúng/sai

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4, trong mỗi ý a) b) c) d) ở mỗi câu thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. X, Y, T là các kim loại chuyển tiếp (nhóm B) và đều thuộc chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn (Z_X < Z_Y < Z_T). Biết rằng tổng số electron lớp ngoài cùng của X, Y và T bằng 4, tổng số electron ở lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng của Y là 8.

a. Công thức oxide cao nhất của X có dạng X₂O₃.

b. X, Y, T đều tác dụng được với dung dịch H₂SO₄ loãng giải phóng khí H₂.

c. Tổng số khối: A_X + A_Y + A_T = 79.

d. Tổng số electron của Y²⁺ và T²⁺ là 51.

Câu 2. Tiến hành hai thí nghiệm sau:

-Thí nghiệm 1: Cho 20 ml dung dịch HCl 0,2 M vào bình tam giác (1) chứa 0,5 gam đá vôi dạng viên.

-Thí nghiệm 2: Cho 20 ml dung dịch HCl 0,2 M vào bình tam giác (2) chứa 0,5 gam đá vôi dạng bột.

Gắn vào miệng mỗi bình các quả bóng bay (bền), có độ đàn hồi hoàn toàn như nhau. Giả sử hóa chất bám trên thiết bị và thành bình là không đáng kể, 2 bình tam giác có dung tích và khối lượng như nhau, các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.

a. Sau các phản ứng, 2 quả bóng bay có độ căng như nhau.

b. Sau khi 2 quả bóng ngừng căng thêm, tháo bỏ 2 quả bóng, đem cân thấy khối lượng 2 bình bằng nhau.

c. Khi mới tiến hành phản ứng (trước khi cả 2 quả bóng ngừng căng thêm) không so sánh được tốc độ thoát khí ở cả hai bình.

d. Biếtkhối lượng riêng của dung dịch sau phản ứng là 1,06 gam/ml, thể tích dung dịch không thay đổi sau phản ứng. Nồng độ của muối trong dung dịch sau phản ứng ở bình 2 là 9,28%.

Câu 3. Cho hai chất hữu cơ X và Y có công thức cấu tạo sau: CH₂=CH–CH=CH₂ (X) và CH₃–C≡C–CH₃ (Y).

a. X và Y đều có 6 liên kết σ và 2 liên kết π.

b. X có 7 liên kết đơn còn Y có 8 liên kết đơn.

c. X có ít hơn Y 1 liên kết σ

d. X có 1 liên kết σ_C-C và Y có 2 liên kết σ_C-C

Câu 4. Nguyên tố R là phi kim thuộc chu kì 3, công thức phân tử hợp chất khí với hydrogen là RH₂. Nguyên tố R tạo với kim loại M hợp chất có công thức MR. Đốt cháy hoàn toàn 46,6 gam MR, thu được 4.958 lít khí RO₂ (ở đkc).

a. Nguyên tố R có số hiệu là 16, độ âm điện của R lớn hơn của oxygen.

b. Kim loại M có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất.

c. Khí RO₂ tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được kết tủa.

d. Trong phản ứng đốt cháy FeR₂, tổng hệ số các chất (số nguyên tối giản) trong phương trình là 23

PHẦN III (10 điểm): Câu hỏi tự luận.

Thí sinh trình bày phần trả lời từ câu 1 đến câu 5 ra tờ giấy thi.

Câu 1 (2,0 điểm). Phân tử XY₂ có tổng số hạt proton, neutron, electron bằng 178. Trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54. Số hạt mang điện của nguyên tử X nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử Y là 20 hạt.

a. Xác định X, Y và công thức phân tử XY₂.

b. Viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y và cấu hình electron của ion X, Y.

Câu 2 (2,0 điểm).

1. Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron:

             (1)  Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NH₄NO₃ + H₂O

             (2)  Na₂SO₃ + KMnO₄ + NaHSO₄  Na₂SO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

2. Cho các phân tử sau: CO₂, SO₂, NO₂

a) Hãy giải thích vì sao phân tử CO₂ không phân cực, trong khi phân tử SO₂ lại phân cực?

b) Hãy giải thích vì sao phân tử NO₂ có thể nhị hợp tạo thành phân tử N₂O₄, trong khi phân tử SO₂ không có khả năng nhị hợp?

Câu 3 (2,0 điểm).  

a. Quá trình đốt cháy hoàn toàn benzene và propane trong khí oxygen đều cho sản phẩm là CO₂(g) và H₂O(l). Khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam propane C₃H₈(g) và đốt cháy hoàn toàn 1 gam benzene C₆H₆(l) quá trình nào sẽ giải phóng lượng nhiệt nhiều hơn? Giải thích dựa trên giá trị enthalpy chuẩn (tính theo enthalpy tạo thành) biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được cho trong bảng sau:

Chất	H2O(l)	CO2(g)	C6H6(l)	C3H8(g)
(kJ/mol)	-285,84	-393,5	49,00	-105,00

b. Dung dịch glucose (C₆H₁₂O₆) 5%, có khối lượng riêng là 1,02 g/ml, phản ứng oxi hoá 1 mol glucose tạo thành CO₂ (g) và H₂O (l) toả ra nhiệt lượng là 2803,0 kJ. Một người bệnh được truyền một chai chứa 500 ml dung dịch glucose 5%. Tính năng lượng tối đa từ phản ứng oxi hoá hoàn toàn glucose mà bệnh nhân đó có thể nhận được.

Câu 4 (2,0 điểm).  

a. Tính biến thiên enthalpy phản ứng theo năng lượng liên kết cho phản ứng sau và giải thích vì sao nitrogen (N≡N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide (N=O).

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g)

Biết năng lượng liên kết được cho trong bảng sau:

Liên kết	Năng lượng liên kết (kJ/mol)
N≡N	945
N=O	607
O=O	498

b. Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy cho các phản ứng dưới đây và cho biết phản ứng xảy ra là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

–  Điều chế oxygen theo Joseph Priestly: HgO(s) → Hg(l) + O₂(s) biết nhiệt tạo thành chuẩn của HgO(s) là -90,5 kJ/mol.

– Nhiệt phân calcium carbonate biết khi nhiệt phân 1 mol calcium carbonate cần cung cấp 178,49 kJ nhiệt lượng.

Câu 5 (2,0 điểm).  

a. Nêu biện pháp đã được sử dụng để làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong các trường hợp sau:

– Rắc men vào tinh bột đã được nấu chín (cơm, ngô, khoai, sắn…) để ủ rượu.

– Nén hỗn hợp khí nitrogen và hydrogen ở áp suất cao để tổng hợp ammonia (NH₃).

– Nung hỗn hợp bột đá vôi, đất sét, thạch cao ở nhiệt độ cao để sản xuất clinke trong công nghiệp sản xuất xi măng.

– Tạo thành những lỗ rỗng trong viên than tổ ong.

b. Để hoà tan hết một mẫu Al trong dung dịch HCl ở 25⁰C cần 36 phút. Cũng mẫu Al đó tan hết trong dung dịch acid nói trên ở 45⁰C trong 4 phút. Hỏi để hoà tan hết mẫu Al đó trong dung dịch acid nói trên ở 60⁰C thì cần thời gian bao nhiêu giây?

———– HẾT ———-

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO THÁI BÌNH

HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC:   2023 – 2024

A. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC 10 PHẦN TRẮC NGHIỆM

HOA10	103	1	C
HOA10	103	2	D
HOA10	103	3	C
HOA10	103	4	A
HOA10	103	5	A
HOA10	103	6	C
HOA10	103	7	B
HOA10	103	8	D
HOA10	103	9	A
HOA10	103	10	B
HOA10	103	11	B
HOA10	103	12	C
HOA10	103	13	D
HOA10	103	14	A
HOA10	103	15	D

B. HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC 10 PHẦN TỰ LUẬN

Câu 1 (2,0 điểm).

Ý	NỘI DUNG	ĐIỂM
a)	Do nguyên tử trung hòa điện nên: – Trong nguyên tử X có: số p = số e = Z1; N1 là số nơtron   – Trong nguyên tử Y có: số p = số e = Z2; N2 là số nơtron   Theo bài ta có hệ:	0,5
	X là sắt (Fe), Y là lưu huỳnh (S). Phân tử XY2 là FeS2.	0,5
b)	Cấu hình e của nguyên tử:   – Nguyên tử X là Fe (Z = 26): 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2. – Nguyên tử Y là S (Z = 16): 1s22s22p63s23p4 hay [Ne]3s23p4.	0,5
	– Quá trình tạo ion: Fe  Fe3+ + 3e                                     S + 2e S2- – Cấu hình e của ion Fe3+ là: 1s22s22p63s23p63d5 hay [Ar]3d5. – Cấu hình e của ion S2- là: 1s22s22p63s23p6 hay [Ar].	0,5

Câu 2 (2,0 điểm).

Ý	NỘI DUNG	ĐIỂM
1.	Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron:
	(1)  Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử	0,25
	8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O	0,25
	(2)  Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử	0,25
	5Na2SO3 + 2KMnO4 + 6NaHSO4  8Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O	0,25
2.	a) * Phân tử CO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử cacbon) lai hóa sp nên phân tử dạng đường thẳng 2 nguyên tử O ở 2 đầu nên phân tử không phân cực. * Trong khi phân tử SO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử lưu huỳnh) lai hóa sp2 nên phân tử có dạng góc. Mặt khác liên kết S với O là liên kết phân cực nên phân tử phân cực. Lưu ý: HS khi trả lời đúng mà không nêu lai hóa thì vẫn cho đủ số điểm của câu hỏi.	0,5
	b) * Phân tử NO2 có nguyên tử trung tâm lai hóa sp2 (nguyên tử nitơ) nên phân tử có dạng góc. Mặt khác trên nguyên tử N trong phân tử NO2 có 1 electron độc thân nên 2 phân tử NO2 dễ nhị hợp tạo thành phân tử N2O4. * Phân tử SO2 như đã mô tả ở trên không có orbital nào tương tự để các phân tử SO2 có thể nhị hợp. Lưu ý: HS khi trả lời đúng mà không nêu lai hóa thì vẫn cho đủ số điểm của câu hỏi.	0,5

Câu 3 (2,0 điểm).

Ý	Nội dung	Điểm
a)	C6H6(l) + 15/2 O2(g)  6CO2(g) + 3H2O(l) Khi đốt cháy 1 mol C6H6(l)  = 6. (-393,50) + 3.(-285,84) – (+49,00) – 15/2.0                                                                        = -3267,52 kJ.	0,25
	1 gam benzene chứa 1/78 (mol) => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam benzene = -3267,52 . 1/78 = -41,89 kJ	0,25
	C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) Khi đốt cháy 1 mol C3H8(g)  = 3. (-393,50) + 4.(-285,84) – (-105,00) – 5.0                                                                        = -2218,86 kJ.	0,25
	1,0 gam propane chứa 1/44 (mol) => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam C3H8 = -2218,86 . 1/44 = -50,43 kJ => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy 1 gam propane nhiều hơn khi đốt cháy 1 gam benzene.	0,25
b)	Số mol glucose:  (mol)	0,5
	Do lượng nhiệt từ phản ứng tỏa ra, cung cấp cho người bệnh nên => Q =  kJ	0,5

Câu 4 (2,0 điểm).

Ý	NỘI DUNG	ĐIỂM
a)	+ N2 có 1 liên kết N≡N với Eb = 945 kJ/mol    + O2 có 1 liên kết O=O với Eb = 498 kJ/mol    + NO có 1 liên kết N=O với Eb = 607 kJ/mol	0,25
	=>= Eb(N2) + Eb(O2) – 2Eb(NO) = 945 + 498 – 2. 607 = 229 kJ/mol > 0	0,5
	=> Năng lượng liên kết N≡N rất lớn, liên kết rất bền. Mặt khác, phản ứng thu nhiệt nên để phản ứng xảy ra, cần cung cấp lượng nhiệt lớn 229 kJ/mol. Vì vậy nitrogen chỉ phản ứng với oxygen khi ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành NO.	0,25
b)		0,25
	Phản ứng toả nhiệt	0,25
		0,25
	Phản ứng thu nhiệt	0,25

Câu 5.

Ý	NỘI DUNG	ĐIỂM
a)	– Ảnh hưởng bởi yếu tố xúc tác. Xúc tác giúp phản ứng dễ xảy ra hơn.	0,25
	Ảnh hưởng bởi yếu tố nồng độ (Nén hỗn hợp khí nitrogen và hydrogen ở áp suất cao để  tăng nồng độ của hai chất khí ( áp suất tăng → thể tích giảm → nồng độ chất khí tăng vì CM = ). Chú ý: nếu học sinh trả lời là ảnh hưởng của áp suất thì cũng cho điểm tối đa	0,25
	– Ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ tốc độ phản ứng tăng.	0,25
	– Ảnh hưởng yếu tố bề mặt tiếp xúc. Các lỗ rỗng trong viên than tổ ong làm tăng bề mặt tiếp xúc với không khí, phản ứng xảy ra nhanh hơn.	0.25
b)		0,5
	Ở 600C : => t=0,7698 phút =46,188 giây	0,5

Ghi chú: Nếu học sinh giải theo cách khác mà vẫn đúng thì vẫn cho điểm tối đa.

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 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học