HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA
TỈNH HÀ NAM
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
KHỐI 11
NĂM 2015
Thời gian làm bài 180 phút
( Đề này gồm có 5 trang, gồm 10 câu)
Câu 1. (2 điểm). Tốc độ phản ứng
1. Nghiên cứu động học của phản ứng:
2NO
(k)
+ 2H
2 (k)
→ N
2 (k)
+ 2H
2
O
(l)
người ta thu được các số liệu sau:
P(NO), atm P(H
2
), atm Tốc độ phản ứng (atm.s
−
1
)
0,375 0,500 6,34.10
−
+ H
2
O
Với các điều kiện nào về tốc độ tương đối của các giai đoạn 1, 2, và 3, cơ chế phản
ứng trên là phù hợp với quy luật động học thu được từ thực nghiệm?
2. Hiệu suất lượng tử của phản ứng quang hóa là tỉ số giữa số phân tử bị biến đổi
hóa học với số quang tử mà hệ hấp thụ.
Hơi axeton, đựng trong bình kín (không chứa chất khí nào khác) có thể tích 59
mL ở nhiệt độ 56,7
o
C được chiếu bởi một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
= 313 nm, bị phân hủy theo phương trình phản ứng tổng cộng sau:
CH
3
COCH
3 (k)
→ C
2
H
6(k)
+ CO
(k)
(1)
Nếu liên tục chiếu sáng trong 7 giờ bằng nguồn sáng có bước sóng cho ở trên với
tốc độ cung cấp năng lượng 4,81.10
-3
J/s thì áp suất trong bình tăng từ 1,022 bar
lên 1,044 bar. Cho rằng hơi axeton chỉ hấp thụ 91,5 % năng lượng ánh sáng tới.
Hãy tính hiệu suất lượng tử của phản ứng (1).
Cho h = 6,626.10
Cr
2
O
7
có thể oxi hóa được hơn 80% Br
-
và ít
hơn 2% Cl
-
từ hỗn hợp KBr 0,010M và KCl 1,0M.
Cho:
2
0
2Cl / Cl
E = 1,36 V;
−
2
0
2
( l )
Br / Br
E = 1,065 V;
−
2 3
2 7
0
2Cr O / Cr
E = 1,33 V;
− +
[Cr
Fe /Fe
E = 0,771 V;
+ +−
2 17 3* ,
III
= 10 (Fe )
− +
β
;
5 92 2* ,
II
= 10 (Fe )
− +
β
Câu 4. (2 điểm) Bài toán vô cơ tổng hợp.
Acgirôđit là một khoáng vật hiếm gặp trong tự nhiên. Nó có màu đen pha
tím, ánh kim. Thành phần của Acgirôđit gồm bạc (Ag
+1
), lưu huỳnh (S
-2
) và một
hợp chất chứa một nguyên tố mới X chưa xác định lúc bấy giờ.
Đốt cháy hoàn toàn 1,0002 gam Acgirôđit trong không khí thấy có khí SO
2
thoát ra và chất rắn A. Chất rắn A hòa tan trong axit nitric thu được dung dịch C và
chất rắn B, là một oxit lưỡng tính. Để xác định ion Ag
+
, người ta cho vào dung
dịch C 100 ml KSCN 0,1M, lượng dư KSCN được chuẩn độ bởi dung dịch Fe
+C
2
H
5
OH
D
A B
C
E
F
G
H
I
K
L
M
P
Chỉ rõ cấu trúc của các chất ứng với các chữ cái.
Câu 6. (2 điểm) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi.
a. So sánh nhiệt độ nóng chảy của các chất sau, giải thích.
Axit oxalic, axit maleic và axit fumaric
b. So sánh khả năng tan trong H
2
O của các chất sau, giải thích.
Axit axetic, axit fumaric và axit maleic.
Câu 7. (2 điểm). Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.
Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C
6
H
14
O
+
thu được chất P có tên gọi là 2,5,5-trimetylhexan-2-ol.
1; Chỉ ra công thức cấu tạo của các chất ứng với các chữ cái trên.
2; Viết cơ chế của quá trình chuyển từ X đến E.
Câu 8. (2 điểm) Tổng hợp hữu cơ.
3
Chất hữu cơ X có công thức phân tử C
9
H
16
O mạch hở, có khả năng tham gia
phản ứng iodofom. Tiến hành ozon phân X [1;O
3
, 2;(CH
3
)
2
S] thu được hai chất hữu
cơ là Y và Z. Chất Z tác dụng với H
2
(Ni,t
o
) thu được chất A. Chất A tác dụng với
SOCl
2
thu được dẫn xuất chứa clo B. Sử lý X với dung dịch H
3
O
+
Câu 9. (2 điểm) Cân bằng hóa học
Hai xi lanh A, B được đậy chặt bằng piston. Xi lanh A chứa hỗn hợp khí
CO
2
và H
2
theo tỉ lệ mol 1:1, xilanh B chứa khí C
3
H
8
. Nung nóng cả 2 xi lanh đến
527
0
C xảy ra các phản ứng sau:
(A) CO
2 (k)
+ H
2(k)
CO
(k)
+ H
2
O
(k)
K
c
= 2,50.10
-1
(B) C
3
4
]
+
(A); [Co(CN)
6
]
3-
(B);
[CoCl
3
(CN)
3
]
3-
(C).
a. Gọi tên (A), (B), (C).
b. Theo thuyết liên kết hóa trị các nguyên tử trong (B) ở trạng thái lai hóa nào?
c. Các ion phức trên có thể có bao nhiêu đồng phân lập thể? Vẽ cấu trúc của chúng.
4
d. Viết phương trình phản ứng của (A) với ion Fe
2+
trong môi trường axit.
2. Cho sơ đồ các phản ứng:
FeCl
2
(dd)
A (dd)
KCN ®Æc d
FeSO
4
TNH H NAM
P N + BIU IM CHM
MễN: HểA HC KHI: 11
Cõu í Ni dung chớnh cn t im
Cõu
1
1a
2H
2 (k)
+ 2NO
(k)
N
2 (k)
+ 2H
2
O
(k)
Biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = k.[NO]
a
.[H
2
]
b
v
1
= k.(0,375)
a
.(0,500)
b
= 6,34. 10
Trong cơ chế 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1. 2NO
t
n
k
k
N
2
O
2
Giai on 2. N
2
O
2
+ H
2
2
k
N
2
O + H
2
O
Giai on 3. N
2
2
O
2
][H
2
] - k
3
[N
2
O][H
2
] = 0 (2)
[ ]
2 2
d N O
dt
= k
t
[NO]
2
- k
n
[N
2
O
2
] - k
2
[N
2
O][H
2
] = 0 (5)
Thay (4) vo (5):
k
t
[NO]
2
- k
n
[N
2
O
2
] k
2
[N
2
O
2
][H
2
] = 0 (6)
[N
2
O
2
] =
[ ]
2
= k
2
[ ]
2
2 2
[ ]
t
n
k NO
k k H+
[H
2
] (9)
Để (9) trùng với định luật tốc độ thực nghiệm cần có điều kiện
k
n
>> k
2
[H
2
], tức là giai đoạn 2 phải là chậm. Khi ấy (9) trở thành:
v = Kk
2
[NO]
2
.[H
2
] = k.[NO]
2
O + H
2
O (2) chậm
N
2
O + H
2
3
k
→
N
2
+ H
2
O (3) nhanh
Tốc độ phản ứng được quyết định bởi (2), nên:
v = k
2
[N
2
O
2
].[H
2
] (4)
Dựa vào cân bằng (1) rút ra:
[N
2
O
0 -
x
x x
Sau phản ứng tổng số mol khí là ∑n = n
0
- x
+ x + x = n
0
+ x
Sự thay đổi số mol ∆n = x = số mol axeton đã phản ứng
Coi các khí là lý tưởng ta có số phân tử N của axeton đã phản ứng là:
N = N
A
. ∆n =
2
23
. 0,022.5,9.10
6,02.10
0,082.328,7
A
pV
N
RT
−
∆
=
= 2,9.10
19
photon
Hiệu suất lượng tử:
η = 2,9.10
19
/1,75.10
20
= 0,17
Câu
2
1 Trong dung dịch Na
2
S có các cân bằng:
S
2-
+ H
2
O HS
-
+ OH
-
(1) K
b1
= 10
-1,1
HS
-
+ H
2
O H
2
O HS
-
+ OH
-
K
b1
= 10
-1,1
C
0
0,1
[] 0,1 – x x x
2
1,1
= 10
0,1 - x
−
⇒
x
⇒ x = [OH
-
] = [HS
-
] = 5,78.10
-2
M
⇒ pH = 12,76
Gọi V là số ml dung dịch (NH
4 3
-9,24
3 a
[NH ] h 10
= = << 1 [NH ] << [NH ]
[NH ] K 10
⇒
-12
2
2
-7
a1
[H S] h 10
= = << 1 [H S] << [HS ]
[HS ] K 10
−
−
⇒
-12
0,9
2 -12,9
a2
[HS ] h 10
= = = 10
[S ] K 10
−
−
Vậy sau khi phản ứng với NH
4
+
0,2.V
100 + V
0,2.V
100 + V
TPGH: S
2-
10 - 0,2.V
100 + V
; NH
3
0,2.V
100 + V
;
HS
-
0,2.V
100 + V
; SO
4
2-
4
+
(6) K
a
-1
= 10
9,24
HS
-
+ H
+
H
2
S (7) K
a1
-1
= 10
7,02
SO
4
2-
+ H
+
HSO
4
-
(8) K
a
’-1
= 10
2
S]
w a2
a2 a
K K
10 10 - 0,2.V 0,2.V h
h = + . - - .
h 100 + V h + K 100 + V 100 + V K + h
Thay các giá trị h = 10
-12
, K
a
vào phương trình ta được V = 37,60 ml
2 Khi chưa cho KCN, trong dung dịch NH
3
:
NH
3
+ H
2
O NH
4
+
+ OH
-
K
b1
= 10
-4,76
[] 0,02 – x x x
O NH
4
+
+ OH
-
(1) K
b1
= 10
-4,76
CN
-
+ H
2
O HCN + OH
-
(2) K
b2
= 10
-4,65
H
2
O H
+
+ OH
-
(3) K
w
Ta có: K
b1
BTNĐĐ:
3
0
NH 3 4
C = [NH ] + [NH ] = 0,02
+
⇒ [NH
3
] = 1,9593.10
-2
M
Theo cân bằng (1):
4,76 2
- 4
b1 3
+ 4
4
K .[NH ]
10 .1,9593.10
[OH ] = = = 8,372.10
[NH ] 4,067.10
− −
−
−
M
Mặt khác từ cân bằng (1) và (2):
[OH
-
] = [NH
4
Khối lượng KCN cần là:
m
KCN
= 1,65295.10
-2
.0,1.65 = 0,1074 (gam)
Câu
3
1 Nhận xét: Vì lượng Br
2
sinh ra tối đa chỉ có thể bằng 5.10
-3
M, bé hơn độ
tan của Br
2
trong nước vì vậy phải tính
2
2
0
2
( H O )
Br / Br
E
−
:
Br
2 (l)
+ 2e 2Br
-
= 10
0
3
2E /0,0592
K
= K
1
.K
2
E = E -
2
0 0
3 1 Br
0,0592
lgS
2
⇒
= E = 1,065 - = 1,0845 V
2(H O)
2
0 0
3
Br /2Br
0,059
E lg0,22
2
−
-3
M
[Br
2
] = 1/2.(0,01 – 2.10
-3
) = 4.10
-3
M
1,0
10
[ ]
= E +
[ ]
2 2
0
2
2
Br /2Br Br /2Br
0,0592 Br
E lg
2 Br
− −
−
= 1,1733V
Oxi hóa 2% Cl
-
thì [Cl
-
] = 0,98M; [Cl
= E +
[ ]
= 1,33 -
2 3 2 3
2 7 2 7
2 14
0
2 7
3 2
Cr O /2Cr Cr O /2Cr
0,0592 Cr O . H
E lg
6 Cr
14.0,0592
pH
6
− + − +
− +
+
= 1,33 – 0,138pH
Để oxi hóa hơn 80% Br
-
và ít hơn 2% Cl
-
thì:2
Br /2 Br
E
2 2
(H O) (H O)
'
Br / Br Br / Br
E = E = 1,085 V;
− −
Đối với cặp ClO
3
-
/Cl
-
: ClO
3
-
+ 6H
+
+ 6e Cl
-
+ 3H
2
O
0 6
3
0 0592 0 0592
6 6
[ClO ]
, ,
E = E + lg + lg[H ]
[Cl ]
−
-
] nên E
’
= E
0
– 0,0592pH
Ở pH = 2 thì E
’
= 1,45 – 0,0592.2 = 1,33V
Đối với cặp Fe
3+
/Fe
2+
:
Fe
3+
+ H
2
O FeOH
2+
+ H
+
2 17* ,
III
= 10
−
β
Fe
2+
0
2
Fe /Fe
[Fe ]
E + 0,0592lg
[Fe ]
+ +
+
+
Vì [Fe
3+
]
’
= [Fe
3+
] + [FeOH
2+
] = [Fe
3+
].(1 +
*
III
β
.h
-1
)
[Fe
2+
]
’
,
10 + 10
0,771 - 0,0592lg
+ 10
− −
− −
= 0,758V
Phản ứng đầu tiên xảy ra:
ClO
3
-
+ 6Fe
2+
Cl
-
+ 6Fe
3+
K = 10
6(1,33-0,758)/0,0592
=
10
57,97
C
0
0,10 0,06
C 0,09 - 0,01 0,06
Phản ứng tiếp theo:
ClO
3
-
24 83
3
6 0 07
0 06 0 03
,
( x) .( , + x)
= 10
( , - 3x) .( , -x)
−
⇒ 6x = [Br
-
] = 1,55.10
-5
M
[Br
2
] = 0,060M; [Cl
-
] = 0,03M; [ClO
3
-
] = 0,07M
Từ (1): 6Fe
3+
+ Cl
-
6Fe
2+
+ ClO
3
= 0,0358M
[FeOH
2+
] = 0,0242M
Câu a
Ag
+
+ SCN
-
→ AgSCN
0,5
12
4
Fe
3+
+ 3SCN
-
→ Fe(SCN)
3
Ta có:
= 0,1.9,69.10 = 9,69.10
3
3 4
Fe
n mol
+
− −
= 0,1.100.10 = 0,01 mol
3
SCN
3
BaSO
1,156
n mol
217,4
−
n = n = 5,317.10
2
3
3
BaSO
S
mol
−
−
⇒
= 5,317.10 = 0,1707 (g)
2
3
S
m .32,1
−
−
⇒
b Trong Acgirodit có chứa Ag
2
S:
n = = = 3,547.10
2
= mol
a b
3
X S
1,77.10
n
b
−
= (mol)
2 b/a
3
X
1,77.10 .a
n
b
+
−
= - 0,7653 - 0,1707 = 0,0642 (g)
2 b/a
X
m 1,0002
+
M = = 36,27. (g/mol)
X
3
0,0642 b b
.
= = = 8,85.10 mol
2
3 3
4
GeS
1,77.10 1,77.10
n
b 2
− −
−
1,0
13
n : n = 3,547.10 : 8,85.10 = 4 : 1
2 2
3 4
Ag S GeS
− −
⇒
Vậy công thức của Agirodit là: Ag
8
GeS
6
c Phương trình phản ứng:
GeO
2
+ 4HCl
đ
→ GeCl
4
COOH
CO
2
MgCl
COOC
2
H
5
+C
2
H
5
OH +H
2
O
+CO
2
+CH
3
MgCl
H
+
,t
o
AlCl
3
,t
o
NaBH
4
tốt nhất(tan vô hạn). Axit fumaric tạo liên kết hiđro giữa các phân tử lớn
nhất(-C,-I) nên tạo mạng lưới tinh thể bền nhất, khả năng tan trong H
2
O
1,0
14
là nhỏ nhất(0,7gam). Axit maleic có kích thước phân tử lớn, có 2 nhóm
COOH nên tan kém hơn so với axit axetic nhưng do cấu hình cis nên
năng lượng mạng lưới nhỏ hơn so với axit fumaric dẫn đến tan trong
H2O nhiều hơn so với axit fumaric.(79gam)
Câu
7
1 Chất X là (CH
3
)
3
CCHOHCH
3
Chất E l à (CH
3
)
2
C=C(CH
3
)
2
Chầt F là CH
3
3
C
Chất D là (CH
3
)
3
CCH
2
CH
2
MgBr
1,0
2
H
3
C
OH
H
3
C
CH
3
H CH
3
H
+
H
3
C
OH
3
H
-H
+
CH
3
CH
3
H
3
C
H
3
C
1,0
Câu
8
a
(X)
H
3
C CH
2
C
H
C CH
2
H
C
C CH
C CH
2
CH
2
OH
H
3
C CH
2
C
O
CHO
H
3
C CH
2
CH
2
Cl
(H)
HCOOH
(K)
H
3
C CH
2
C OH
O
H
3
(2)
O
O
CH
3
CH
3
H
3
C
CH
3
H
H
(3)
(4)
1,0
Tên gọi của các đồng phân trên là:
Chất(1): (5E,3S) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on
Chất(2): (5E,3R) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on
Chất(3): (5Z,3S) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on
Chất(4): (5Z,3R) 3,5-đimetyloct-5-en-2-on
Câu
9
1
Ở xi lanh B:
3 8
3 8 3 8
C H
C H C H
0,8.n 0,1n
[C H ] = ; [C H ] = [H ] =
V V
2
3
3 6 2 B
c
3 8 B B
[C H ].[H ] (0,1.n )
K = = = 1,3.10
[C H ] 0,8.n .V
−
⇒
B
B
n
V
= 0,104
2
B
3 8
B
2
B
3 6 2
B
0,8.n
[C H ] = = 0,8.0,104 = 8,32.10 M
V
0,1n
CO
(k)
+ H
2
O
(k)
K
c
= 2,50.10
-1
n
đầu
x x
n
cb
x – a 2x – a a a
khÝ A A
n = n = 2x = 0,104V
∑
⇒ x = 0,052V
A
Mặt khác:
2
c
2
a
K = = 0,25
(x - a)
= 2,50.10
-1
Cân bằng trên có ∆n = 0, khi thay đổi thể tích cân bằng không chuyển
dịch chỉ có nồng độ các chất tăng lên.
p
cbA
= 2.6,8224 = 13,6448 atm
- Xi lanh B: C
3
H
8(k)
C
3
H
6(k)
+ H
2(k)
K
c
= 1,30.10
-3
Cân bằng trên có ∆n = 1 nên khi giảm thể tích của xi lanh thì cân bằng
chuyển dịch theo chiều nghịch.
Khi thể tích giảm ½ thì nồng độ các chất:
3 8
3 6 2
2
C H
2 2
C H H
2 2
3
(2,08.10 -y)
= 1,3.10
0,1664 + y
−
−
⇒
⇒ y = 5,836.10
-3
[C
3
H
8
] = 0,1664 + 5,836.10
-3
= 0,1722 M
[C
3
H
6
] = [H
2
] = 2,08.10
-2
– 5,836.10
-3
= 1,496.10
-2
M
Cl
Cl
NH
3
NH
3
H
3
N
H
3
N
Co
Cl
NH
3
NH
3
Cl
H
3
N
H
3
N
trans-điclororrotetraamincoban(III) cis-
Ion phức (B) không có đồng phân:
Co
CN
0,75
2
a. Fe
2+
+ 6CN
-
→ [Fe(CN)
6
]
4-
[Fe(CN)
6
]
4-
+ 2Fe
2+
→ Fe
2
[Fe(CN)
6
] ↓ trắng
3[Fe(CN)
6
]
4-
+ 4Fe
3+
→ Fe
4
[Fe(CN)
]
3-
2[Fe(CN)
6
]
3-
+ 3Fe
2+
→ Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
↓ xanh
2[Fe(CN)
6
]
3-
+ Pb(OH)
2
+2OH
-
→ PbO
2
↓ nâu + 2H
2
O + 2[Fe(CN)
6
2
sp
3
hướng về 6 đỉnh của bát diện đều. Mỗi AO này xen phủ với 1AO tự do
có 2e của CN
-
tạo ra 6 liên kết cho nhận, hình thành phức [Fe(CN)
6
]
4-
lai
hóa trong, có cấu trúc bát diện.
Phức này nghịch từ vì có tổng spin bằng 0.
CN
-
CN
-
CN
-
CN
-
CN
-
CN
-
d
2
sp
3
19