HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC
BỘ
HƯỚNG DẪN
CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ
VIII
MÔN HÓA HỌC - KHỐI 10
Ngày thi: 18/04/2015
Thời gian làm bài: 180 phút
(Hướng dẫn chấm gồm 10 trang )
Đáp án và các bước chấm được đề nghị chỉ mang tính tương đối. Học sinh có thể làm bài
(hoặc trình
bày bài) theo cách khác nếu đúng và lập luận đầy đủ cũng vẫn được điểm tối đa.
Kính mong các quý thầy cô đóng góp ý kiến điều chỉnh đề và hướng dẫn
chấm hợp lí
và khoa học hơn nữa. Trân trọng cảm ơn.
Nguyễn Tiến Hưng – THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh.
Câu 1 (2 điểm)
1. Biết năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử He
ở trạng thái cơ bản là 79,00eV. Khi chiếu một bức xạ có tần số
ν
(s
-1
hay Hz) vào
nguyên tử He (cũng ở trạng thái cơ bản) thì thấy có 1 electron thoát ra với vận tốc
1,503.10
6
m/s. Tính
ν
(Hz).

→ He
2+
+ 1e ; I
2
= -E
e trong He+
mà He
+
là hệ 1 hạt nhân 1 electron ⇒
2
2
2
13,6.2
54,4( )
1
I eV
= + = +
⇒ I
1, He
= 79 – 54,4= 24,60 eV = 3,941.10
-18
(J)
Mà W
đ (e)
= =
31 6 2 18
1
.9,109.10 .(1,503.10 ) 1,029.10 ( )
2
J

0.25
0,25
0,25
2
0,5
Các công thức cộng hưởng Lewis 0,5
1
Học sinh thiếu 1 hoặc 2 công thức trừ 0,25 điểm
3
0,7
5
a) Gọi Z là số điện tích hạt nhân của X
=> Số điện tích hạt nhân của Y, R, A, B lần lượt
(Z + 1), (Z + 2), (Z + 3), (Z + 4)
Theo giả thiết
Z + (Z + 1) + (Z + 2) + (Z + 3) + (Z + 4) = 90 => Z = 16
Số điện tích hạt nhân Z: X = 16, Y = 17, R = 18, A = 19, B =20.
b) X
2−
, Y
−
, R, A
+
, B
2+
đều có cấu hình e: 1s
2
2s
2
2p

.
a) Vẽ cấu trúc tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) của mạng tinh thể bari florua. Trong một
tế bào đơn vị này có bao nhiêu phân tử BaF
2
?
b) Tính số phối trí của ion Ba
2+
và F
-
trong tinh thể này. Cho biết số phối trí của một
ion trong tinh thể là số ion trái dấu, gần nhất bao quanh ion đó.
c) Xác định giá trị của a (nm)? Cho M

của F = 19; Ba = 137,31 (g/mol).
Đáp án:
1
0,7
5
3,32 A° = 3,32.10
-8
cm
Thể tích ô cơ sở của Ta là: V = (3,32.10
-8
)
3
= 36,6.10
-24
cm
3
Khối lượng của ô cơ sở là:

95,367
Mà khối lượng mol của Ta là M
Ta
= 180,95 g/mol
⇒

n
95,367
= 180,95
⇒
n = 2
Vì n = 2 nên Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối
0,25
0,25
0,25
2
1,2
5
a) Ô mạng cơ sở:
0,25
2
Trong một tế bào đơn vị BaF
2
có :
1x 8 ion F
-
và
1 1
8 6 4
8 2

N Nm
a
V d d N
× ×
×
= ⇒ = =
×
2
3 22 3
23
4
4 (137,31 19 2)
2,38.10 ( )
4,89 6,022.10
BaF
A
M
a cm
d N
−
×
× + ×
= = =
× ×
8
6,2.10 ( ) 0,62( )a cm nm
−
⇒ = =
0,25
0,25

của mẫu là 1,2.10
-14
.
a) Có bao nhiêu nguyên tử
14
C có trong mẫu ?
b) Tuổi của mẫu nghiên cứu bằng bao nhiêu? Cho chu kỳ bán hủy của
14
C là 5730
năm, hoạt độ phóng xạ riêng của cacbon thời chưa có các hoạt động hạt nhân của con
người là 227 Bq/KgC. Cho biết 1Bq = 1 phân rã/giây.
3. Trong tự nhiên, các đồng vị có mặt trong một chuỗi thoát biến phóng xạ nối tiếp,
kết thúc ở một đồng vị bền của chì có số khối từ 206-208, tạo thành một họ phóng xạ.
(Chỉ có họ neptuni mở đầu bằng
237
Np kết thúc bằng
209
Bi). Họ phóng xạ mở đầu bằng
238
U gọi là họ urani (cũng gọi là họ urani – rađi), còn họ phóng xạ mở đầu bằng
235
U
gọi là họ actini. Trong 4 đồng vị bền của chì:
204
Pb,
206
Pb,
207
Pb và
208

-

214
83
Bi →
214
84
Po + β
-

0,25
0,25
3
Ba
2+
F
-
2
1,0
a) Tổng số nguyên tử C trong mẫu vật
23 19
0,001
.6,022.10 5,02.10
12
= =
nguyên tử
Số nguyên tử
14
C = 5,02.10
19

6
22
2
1
=====
−
−
A
A
t
A
A
kN
N
k
t
ooo
năm
0,25
0,5
3
0,5
Dựa trên sự thay đổi số khối của các đồng vị là do sự phát ra hạt α (
4
2
He
). Do đó :
Chỉ có
206
Pb thuộc họ urani

-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn): + 46,0 kcal.mol
-1
Năng lượng liên kết của Cl
2
: + 57,0 kcal.mol
-1
Ái lực electron của Cl: - 87,0 kcal.mol
-1
Năng lượng ion hóa lần thứ nhất của Ba: + 119,8 kcal.mol
-1
Năng lượng ion hóa lần thứ hai của Ba: + 230,0 kcal. mol
-1
2. Ở điều kiện chuẩn, entanpi phản ứng và entropi của các chất có giá trị như sau:
STT Phản ứng
∆
H
0
298
(kJ)
1 2NH
3(k)
+ 3N
2
O
(k)→ 4N
2(k)

H
4(k)
+ H
2
O
( l )
-143
4 H
2(k)
+ 0,5 O
2(k)→ H
2
O
( l )
-286
S
0
298
(N
2
H
4(k)
) = 240J/mol.K
S
0
298
(N

phản ứng cháy đẳng áp N
2
H
4(k)
tạo thành H
2
O
(l)
và N
2(k)
ở 298K.
c) Nếu hỗn hợp ban đầu gồm 2 mol khí NH
3
và 0,5 mol khí O
2
thì nhiệt của phản ứng
cháy ở (3) trong điều kiện thể tích không đổi bằng bao nhiêu?
Đáp án:
1
0,75
Áp dụng Chu trình Born- Haber tính được năng lượng cần thiết để
phá vỡ mạng lưới BaCl
2
E = - U
ml
= + 484,4 kcal.mol
-1
;
Chu trình đúng 0,5 điểm
Tính toán thay số liệu ra kết quả chính xác 0,25 điểm

H
0
298
tạo thành N
2
H
4
= 203kJ/4 =50,8 kJ/mol
0,25
0,25
b) N
2
H
4(k)
+ O
2(k)
→ N
2(k)
+ 2H
2
O
(l)
∆
H
0
298
= -2(286) – 50,8 = -622,8kJ
∆
S
0

ƒ
N
2
O
4(k)
có K
p
=9,18 ở 25
0
C. Hỏi ở cùng nhiệt độ phản
ứng xảy ra theo chiều nào trong điều kiện sau: P(N
2
O
4
)= 0,9atm ; P(NO
2
)=0,1 atm.
2. Cho cân bằng hóa học:
N
2 (k)
+ 3H
2 (k)

ƒ
2NH
3 (k)
;
0
∆Η
= - 46 kJ.mol

K H
K R T T
 
∆
= − −
 ÷
 
Đáp án
1
0,5
2 NO
2

ƒ
N
2
O
4
K
p
=9,18.
Xét chiều phản ứng dựa vào công thức: ∆G=RTln
p
K
Q
.
Nếu Q < K
p
→ ∆G < 0: phản ứng diễn ra theo chiều thuận
Nếu Q > K

;
∆Η
= -46 kJ.mol
-1
Ban đầu (mol) 1 3 0
Cân bằng (mol) 1-x 3-3x 2x
∑
sau
n
= 1 – x + 3 – 3x + 2x = 4 – 2x (mol)
%V
NH
3
=
%100.
2x - 4
2x
= 36%
⇒
x = 0,529
0,25
0,25
5
%V
N
2
=
%100.
2x - 4
1 x−

P
=
2
3 2
0,36
0,16 0,48 300
× ×
= 8,14.10
-5
.
K
p
không có đơn vị, học sinh ghi đơn vị của K
p
trừ 0,25 điểm
0,25
b) Từ
3
2 2
%V 50% y
4 2 3
NH
y
y
= = ⇒ =
−

2
1 1 2 / 3
%V 12,5%

23
2
300.375,0.125,0
5,0
= 4,21.10
-4
ln
1
2
P
P
K
K
=
0
2 1
1 1H
R T T
 
∆
− −
 ÷
 

⇒

2
1
0
1 2

4
3 5
1 8,314 4,21.10
.ln
450 273 46.10 8,14.10
−
−
+
+

⇒
T
2
= 595,19K
0,25
0,25
0,25
Câu 6 (2 điểm)
1. Nhỏ từ từ đến hết V lít dung dịch NaOH 0,03M vào V lít dung dịch H
3
PO
4
0,02M
có sẵn vài giọt quỳ tím, thu được dung dịch X. Viết phương trình phản ứng xảy ra và
cho biết sự thay đổi màu sắc của dung dịch. Cho biết: H
3
PO
4
có pKa
1

2, H S
K
=
10
-12,92
Đáp án:
1.
0,75
Nồng độ ban đầu của: NaOH = 0,015M; H
3
PO
4
0,01M
Phản ứng xảy ra:
H
3
PO
4
+ OH
-
→ H
2
PO
4
-
+ H
2
O
0,01 0,015
- 0,005 0,01

H
2
S + H
2
O H
3
O
+
+ HS
−
K
1
(1)
6
1,25
HS
−
+ H
2
O H
3
O
+
+ S
2
−
K
2
(2)
2H

0
[] 0,1-x (10
-3
+x) x
K
1
=
( )
x)(0,1
xx10
3
−
+
−
= 10
-7
x << 0,1 → (10
-3
- x).x ≈ 10
-8
Giả sử x<< 10
-3
→ x = 10
-5
(phù hợp).
Xét cân bằng (2):
HS
−
+ H
2

= 10
-17,92
>> T
CdS
= 10
-26
.
Do đó có kết tủa CdS tạo ra
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 7 (2 điểm)
1.a) Viết sơ đồ biểu diễn cấu tạo của pin theo quy ước quốc tế IUPAC của pin khi
hoạt động diễn ra phản ứng tổng sau
2Fe + O
2
+ 2H
2
O → 2Fe
2+
+ 4OH
-
b) Cho biết thế khử chuẩn ở 25
o
C: E
o
(Fe
2+

2
O → 2Fe
2+
+ 4OH
-
thì các quá trình xảy ra ở các điện cực của pin phải như sau
Anot(-), quá trinh oxi hóa: Fe → Fe
2+
+ 2e
Catot (+), quá trình khử: O
2
+ 2H
2
O + 4e → 4OH
-
Vậy sơ đồ pin (-) Fe
(r)
│Fe
2+
(aq)
║OH
-
(aq)
│O
2(k)
│Pt
(r)
(+)
Chú ý: học sinh có thể biểu diễn khác về sơ đồ pin như
(-) Fe

2
( ) ( )
2
Fe
0,0592
lg
( )
o
pin pin
OH
E E
n p O
+ −
   
   
= −
0,25
7
2
2
2
2 4
2
0 0
( )
/ /
Fe
0,0592
(E ) lg
pin

Học sinh có thể tính thế
pin
E E E
+ −
= −
, áp dụng phương trình Nernst cho
từng bán phản ứng.
0,25
0,25
2
0,5

2 2
2 2 4
3 2
4 2 8 10
4 3 2
Cu S H O Cu SO H e
NO H e NO H O
+ − +
− +
+ → + + +
+ + → +
2 2
2 3 4 2
3 10 16 6 10 3 8Cu S NO H Cu NO SO H O
− + + −
+ + → + + +
0,25
0,25

2
Cl
2
Br
2
I
2
Năng lượng liên kết X – X (kJ/mol) 159 242 192 150
Đáp án:
1
1,0
Các phản ứng diễn ra : 5CO + I
2
O
5
→ 5CO
2
+ I
2 I
2
+ NaI → NaI
3

I
2
O
5

Từ các phản ứng trên suy ra n
CO
=5.
2
I
n
=
5
2
.
2 2 3
Na S O
n
= 5.10
−3
mol.
→ khí CO chiếm 5,0% về thể tích hỗn hợp đầu.
0,25
0,25
0,25
0,25
2.
1,0
Sự biến đổi năng lượng liên kết trong dãy halogen :
- Năng lượng liên kết X – X trong F
2
nhỏ hơn trong Cl
2
và Br
2

4
+ H
2
SO
4
+ H
2
O
2
→
2. Nêu hiện tượng và giải thích bằng phương trình hóa học khi đựng trong bình miệng
hở các dung dịch sau đây ở trong không khí một thời gian.
a) Axit sunfuhiđric b) dung dịch HI
3. Hỗn hợp A gồm bột S và Mg. Đun nóng A trong điều kiện không có không khí đến
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Làm nguội và cho sản phẩm tác dụng hết với dung
dịch HCl (dư) thu được 2,987 lit khí B có tỉ khối so với không khí (
1
29 .
KK
M g mol
−
=
)
bằng 0,8966.
Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn bộ sản phẩm vào 100ml H
2
O
2
5% (d = 1g/mL) thu
được dung dịch D. Xác định % khối lượng các chất trong A và nồng độ % các chất

O + S↓
0 ,25
b) Axit bromhiđric, có màu vàng nâu do HI tác dụng với oxi trong
không khí giải phóng I
2
1
2
O
2
+ 2HI → H
2
O + I
2
0,25
3.
1,0
Phương trình phản ứng:
S + Mg → MgS (1)
MgS + 2HCl → MgCl
2
+ H
2
S (2)
Mg + 2HCl → MgCl
2
+ H
2
(3)
26298966,0M
B

30
. Từ (1), (2), (3) ta có:
( )
0,1 32
% ( ) 100%
1
0,1 24 0,1 32
30
m S
×
= × =
 
+ × + ×
 ÷
 
50%,
=
)Mg(m%
50%
H
2
S +
2
3
O
2
→ SO
2
+ H
2

m(dung dịch) =
( ) ( )
8,10818133,0641,0100
=×+×+
gam
C%(H
2
SO
4
) =
=× %100
8,108
98.1,0
9%; C%(H
2
O
2
) =
=
8,108
34.047,0
1,47%
0,25
Câu 10 (2 điểm)
1. Ở một nhiệt độ đã cho, tốc độ của một phản ứng phụ thuộc vào thời gian theo
phương trình: lgv = -0,68 – 0,09t trong đó v là tốc độ phản ứng tính bằng mol/
(L.s), t là thời gian tính bằng s. Tính tốc độ phản ứng khi 50% chất đầu đã phản ứng,
hằng số tốc độ và nồng độ đầu của chất tham gia phản ứng.
2. Năng lượng hoạt động hóa của một phản ứng hóa sinh học không xúc tác là 50,0
kJ/mol. Khi có mặt xúc tác tại 37°C, hằng số tốc độ phản ứng tăng 2,5.10

→ v
0
= 10
-0,68
mol/(L.s) = 0,21 mol/(L.s)
Khi C = C
0
/2 thì v =v
0
/2 = 0,105 mol/(L.s)
→ lgv = lg0,105 = -0,98 (3)
Thay (3) vào (2): - 0,98 = -0,68 – 0,09t
1/2
→ t
1/2
= 3,33 s → k = ln2/t
1/2
= 0,21 s
-1
→ C
0
= v
0
/k = 0,21 mol/(L.s): 0,21 s
-1
= 1 mol/L
0,25
0,25
0,25
0,25