Đề thi HSG Hóa học 11 Trường THPT Chuyên Lam Sơn - Thanh Hóa

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC KHỐI 11
KHU VỰC DH & ĐB BẮC BỘ
NĂM HỌC 2023 – 2024
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LAM SƠN
Thời gian làm bài: 180 phút ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
(Đề thi có 08 trang gồm 08 câu)
Câu 1: Động học phản ứng
Autocatalysis là quá trình xúc tác của một phản ứng bởi các sản phẩm của nó. Xét phản ứng: A → P (1)
Quá trình Autocatalysis này được bắt đầu bằng các phản ứng nào đó để hình thành một
lượng sản phẩm P ban đầu, sau đó tham gia vào phản ứng tự xúc tác chính (tham gia vào
phản ứng (1)). Gọi lượng sản phẩm được tạo thành từ các phản ứng đó là [Po].
1. Giả sử phương trình luật tốc độ của phản ứng (1) có dạng v = = kr[A][P]. Phương
trình tốc độ phản ứng (1) có dạng :
với a = k([Ao] + [Po]) và b =
a. Dựa vào phương trình luật tốc độ, hãy chứng minh phương trình tốc độ phản ứng (1).
b. Gọi tmax là thời điểm mà tốc độ của phản ứng đạt cực đại (vmax). Xác định tmax theo a và b.
2. Giả sử phương trình luật tốc độ của phản ứng (1) có dạng v = = kr[A]2[P].
a. Chứng minh phương trình tốc độ phản ứng (1) có dạng:
b. Đặt tỉ lệ nồng độ giữa chất tham gia phản ứng và sản phẩm tại thời điểm t là: .
Xác định giá trị của m để tốc độ phản ứng là cực đại.
Câu 2: Cân bằng và phản ứng trong dung dịch. Pin điện-điện phân
1. Cho dung dịch X gồm: Fe3+ 1,0.103M; I 1,0 M; SCN 1,0 M; pH của dung dịch bằng 0.
Tính phần trăm Fe3+ bị khử. Cho: Trang 1/8
lg1 = 3,03 ; lg2 = 4,97 ; lg3 = 6,37 ; lg4 = 7,17 ; lg5 = 7,19 ;
2. Một ắc qui Nickel – Cadmium (Niken – Cadimi) được tạo thành từ một điện cực
Cadmium (cadimi) và một điện cực kim loại trơ phủ kết tủa Ni2O3 nhúng trong dung dịch KOH đặc.
a. Chỉ rõ điện cực âm và điện cực dương của ắc qui? Viết các bán phản ứng ở mỗi điện
cực và phản ứng xảy ra khi ắc qui phóng điện? Tính sức điện động của ắc qui.
b. Làm thế nào để nạp lại ắc qui? Viết các bán phản ứng ở mỗi điện cực và phản ứng
xảy ra khi nạp lại ắc qui. Xác định giới hạn điện thế khi nạp ắc qui.
Cho: các giá trị thế chuẩn: = 1,74 V; = - 0,40 V; = 1,23 V. Các tích số tan: = 10-14; = 10-16
Câu 3: Nhiệt động học và cân bằng hóa học
1. Ở áp suất hệ 1,0 bar độ phân li α của khí CO2 thành khí CO và O2 ở các nhiệt độ khác
nhau được thực nghiệm cho biết như sau: T/K 1395 1443 1498 α/10-4 1,44 2,50 4,71
Giả thiết G0phản ứng là không đổi. a. Tính K, , của phản ứng.
b. Nhận xét kết quả tính được và cho biết đó là phản ứng tỏa hay thu nhiệt?
2. Methane được dùng làm nguyên liệu cho một số loại máy sưởi ấm khi trời lạnh. Tuy
nhiên, sử dụng máy sưởi này có nguy cơ ngộ độc khí CO khi hệ thống máy bị lỗi hoặc
không được điều chỉnh đúng. Nồng độ CO trong không khí bình thường cho phép là ≤ 1
ppm, ngưỡng cho phép tối đa cho không khí trong nhà là 9 ppm.
Các phản ứng sau đây xảy ra trong máy sưởi khí metan:
I) CH4(k) + 2 O2(k) → CO2(k) + 2 H2O(k)
II)CH4(k) + 3/2 O2(k) → CO(k) + 2 H2O(k) Trang 2/8
Giả thiết không khí có thành phần gồm 80% N2 và 20% O2.
Cho các dữ kiện nhiệt động học ở 25 oC ở 1 atm như sau: Chất CH4(k) O2(k) CO2(k) CO(k) H2O(k) -74,9 0 -393,5 -110,5 -241,8 186,2 205,0 213,6 197,6 188,7
a. Tính hằng số cân bằng của cả hai phản ứng ở T = 1500 K
b. Không khí được đưa vào lò đốt với lượng sao cho tỷ lệ số mol CH4/O2 = 1/2. Giả sử
rằng ở trạng thái cân bằng n(CH4) = 0 (T = 1500 K, p = 1 atm).
i) Tìm mối quan hệ giữa số mol oxygen và carbon mono oxide (cacbon monoxit) ở trạng thái cân bằng.
ii) Giả sử số mol CO là rất nhỏ so với mol CO2. Tính thành phần phần trăm số mol CO ở trạng thái cân bằng.
c. Khi không khí đưa vào lò đốt theo tỉ lệ mol CH4/O2 = 1/4
d. Quá trình hỗn hợp khí giảm từ 1500K đến nhiệt độ phòng, giả sử hơi nước bị ngưng
tụ hết và thành phần khí không thay đổi.
Tính nồng độ CO (ppm) theo thể tích trong 2 trường hợp b) và c)
Câu 4: Hoá nguyên tố và phức chất
1. Sục SO2 vào dung dịch FeCl3, rồi làm lạnh. Sau phản ứng, dung dịch lọc được cho vào
Ba(OH)2 thu được kết tủa trằng xanh và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được tinh thể
rắn Y. Nung 1,667 gam Y tới khối lượng không đổi thu được 1,167 gam Z không tan trong
HNO3. Sản phẩm khí của quá trình nung hấp thụ hoàn toàn 25ml KMnO4 0,1M (acid hóa).
Lượng KMnO4 dư phản ứng vừa hết với 12,5ml dung dịch axit oxalic 0,1M.
Xác định X, Y, Z và viết phương trình phản ứng.
2. Các hợp chất chứa N được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, ví dụ như các loại phân
bón hóa học, thuốc nổ. Tinh thể không màu của hợp chất A (chứa 6,67%H, theo khối
lượng) khi đun nóng không có không khí thì nổ chỉ cho ra chất B và C, cả hai ở dạng khí
trong điều kiện thường và được dùng làm nguyên liệu quan trọng nhất trong sản xuất các
loại phân bón có chứa N. Vài tinh thể A được dem hòa tan trong HCl đặc. Ngâm kim loại D
trong dung dịch này để khử các vết oxygen trong các khí khác nhau, kim loại D dễ dàng hòa Trang 3/8
tan và cho thoát ra khí B. Đổ hỗn hợp phản ứng vừa được chuẩn bị vào ethyl alcohol (ancol
etylic) khan nóng với lượng dư thì sẽ tạo nên sự kết tủa chậm các tinh thể đỏ hình kim E
(chứa 47,33% Cl theo khối lượng). Đề các tỉnh thế này ngoài không khí sẽ chuyển thành bột
màu xanh có dạng tinh thể F (chửa 37,28% chất D và 41,60% Cl theo khối lượng)
a. Hãy tìm các hợp chất từ A đến F và viết các phương trình phản ứng nêu trên. Biết
rằng A có 8 nguyên tử trong phân tử.
b. Đề xuất phương pháp điều chế A đi từ các dung dịch NH3 và HNO3.
Câu 5: Đại cương hữu cơ
1. Cho hai phản ứng sau:
a. Xác định công thức cấu tạo của các chất A3 và A4.
b. Ở phản ứng (1), nếu thay DMSO bằng PrOH thì phản ứng sẽ xảy ra chậm hơn. Giải thích.
c. Ở phản ứng (2), nếu thay t-BuOH bằng DMSO thì phản ứng có xảy ra chiều hướng khác hay không? Giải thích.
2. Cho moment lưỡng cực của các liên kết C-H, C-CH3 và C-Cl như sau:
Hãy tính momen lưỡng cực của các đồng phân o, m, p-chloro toluene (clotoluen). Từ đó
hãy so sánh độ phân cực của các đồng phân.
3. Cho hợp chất sau:
a. Vẽ cấu trúc các đồng phân quang học của hợp chất trên.
b. Ở nhiệt độ phòng, có thể tách riêng (phân lập) hai đồng phân quang học ra khỏi hỗn Trang 4/8