Đề thi Olympic Hóa học Lớp 10 - Năm học 2015-2016 - Trường THCS&THPT Đông Du (Có đáp án)

 SỞ GD& ĐT ĐĂKLĂK KỲ THI OLYMPIC NĂM HỌC 2015-2016
 TRƯỜNG THCS&THPT 
 ĐễNG DU HểA HỌC 10
 Thời gian làm bài: 180 phỳt, khụng kể thời gian giao đề.
 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ Đề thi gồm 2 trang.
 --------------------------
Cõu 1:(4 điểm):
1. 1. Tớnh năng lượng của electron ở trạng thỏi cơ bản trong cỏc nguyờn tử và ion sau: H, He+. 
(Cho ZH = 1; ZHe = 2).
 1.2. Tớnh năng lượng ion húa của H và năng lượng ion húa thứ 2 của He.
 1.3. Mỗi phõn tử XY 2 cú tổng cỏc hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong đú, số 
hạt mang điện nhiều hơn số hạt khụng mang điện là 54, số hạt mang điện của X ớt hơn số hạt 
mang điện của Y là 12.
 a. Hóy xỏc định kớ hiệu hoỏ học của X,Y và cụng thức phõn tử XY2 .
 b. Viết cấu hỡnh electron của nguyờn tử X,Y và xỏc định cỏc số lượng tử của 
electron cuối cựng được điền vào. 
2. Một chất thải phúng xạ cú chu kỳ bỏn hủy là 200 năm được chứa trong thựng kớn và chụn 
dưới đất. Phải trong thời gian là bao nhiờu để tốc độ phõn ró giảm từ 6,5.10 12 nguyờn tử/phỳt 
xuống cũn 3.10-3 nguyờn tử/phỳt.
3. Hoàn thành cỏc phản ứng hạt nhõn sau:
 26 23 4
 a) 12Mg + ...? → 10Ne + 2He
 19 1 4
 b) 9F + 1H → ...? + 2He
 235 1 1 146
 c) 92U + 0n → 3(0n ) +...? + 57La
 2 4 1
 d) 1H + ...? → 2 2He + 0n
Cõu 2:(4 điểm):
1. Viết cụng thức Lewis, dự đoỏn dạng hỡnh học của cỏc phõn tử và ion sau (cú giải thớch) và 
trạng thỏi lai húa của nguyờn tử trung tõm?
 2- - 
 SO2; SO3; SO4 ; SF4; SCN
2. Cho giỏ trị của biến thiờn entanpi và biến thiờn entropi chuẩn ở 300K và 1200K của phản 
ứng: 
 CH4 (khớ) + H2O (khớ) CO ( khớ) + 3H2 ( khớ)
 Biết:
 0 0
 H (KJ/mol) S J/K.mol
3000K - 41,16 - 42,4
12000K -32,93 -29,6
 a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 300K và 1200K?
 b) Tớnh hằng số cõn bằng của phản ứng ở 300K
3. Năng lượng mạng lưới của một tinh thể cú thể hiểu là năng lượng cần thiết để tỏch những 
hạt ở trong tinh thể đú ra cỏch xa nhau những khoảng vụ cực. 
 Hóy thiết lập chu trỡnh để tớnh năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết:
 Sinh nhiệt của CaCl2: H1 = -795 kJ/ mol
 Nhiệt nguyờn tử hoỏ của Ca: H2 = 192 kJ / mol
 Năng lượng ion hoỏ (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ mol
 Năng lượng phõn ly liờn kết Cl2: H3 = 243 kJ/ mol
 Ái lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ mol
Cõu 3 (3,0 điểm)
 1. Lập phương trỡnh phản ứng oxi húa – khử sau bằng phương phỏp thăng bằng elctron: 
 t0
 a) FeS2 + H2SO4 (đ)  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
 b) Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O
 (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 1 : 1)
 c) Fe3O4 + HNO3  NxOy + 
 1 ĐÁP ÁN ĐỀ THI OLYMPIC MễN HểA 10
Cõu Đỏp ỏn Điểm
Cõu 1 1.1. Năng lượng của electron trong hệ một hạt nhõn và một 0,5 điểm
(4đ)
 electron: En = (eV)
 Ở trạng thỏi cơ bản: n = 1.
 * Với H: E1(H) = -13,6eV;
 + +
 * Với He : E1(He ) = - 54,4 eV; 
 1.2. Năng lượng ion húa của hidro là năng lượng tối thiểu để bứt e 0,25 điểm
 ra khỏi nguyờn tử hoặc ion, tức là đưa e từ trạng thỏi cơ bản ra xa 
 vụ cựng (khụng truyền thờm động năng cho e). Dễ thấy: I1(H) 
 =13,6eV; I2(He) = 54,4 eV.
 1.3
 a , Kớ hiệu số đơn vị điện tớch hạt nhõn của X là Zx , Y là Zy ; số 0,75 điểm
 nơtron (hạt khụng mang điện) của X là Nx , Y là Ny . Với XY 2 , ta 
 cú cỏc phương trỡnh:
 2 Zx + 4 Zy + Nx + 2 Ny = 178 (1)
 2 Zx + 4 Zy Nx 2 Ny = 54 (2)
 4 Zy 2 Zx = 12 (3)
 Zy = 16 ; Zx = 26
 Vậy X là sắt, Y là lưu huỳnh. XY2 là FeS2 .
 b, Cấu hỡnh electron: 
 Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d64s2 ; 0,25 điểm
 S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 
 Bộ 4 số lượng tử cuối của X: n = 3; l = 2; ml =-2; ms= -1/2. 0,25 điểm
 Bộ 4 số lượng tử cuối của X: n = 3; l = 1; ml =-1; ms= -1/2.
 2.
 0,693 0,693
 k 0,00347 / năm 0,25điểm
 t1/ 2 200
 N
 Áp dụng cụng thức: ln 0 kt
 N
 0,25điểm
 6,5.1012
 ln 0,00347t
 3.10 3
 4
 t = 1,0176.10 năm hay 10.176 năm 0,5 điểm
 3. Từ định luật bảo toàn điện tớch và số khối cỏc hạt cũn thiếu:
 1 16 87 7
 a. 0n b. 8O c. 35Br d. 3Li 0,25x4
Cõu 2 1.
(4đ)
 Mỗi ý đỳng 
 Phõn Cụng thức Cụng Dạng Dạng hỡnh được 0,1 
 tử Lewis thức lai húa học của điểm
 0,1x20=2
 cấu của phõn tử
 trỳc NTTT
 3 2. Thiết lập chu trỡnh
 Chu trỡnh Born - Haber H1
 Ca(tt) + Cl2 (k) CaCl2(tt)
 H2 H3
 Ca (k) 2Cl (k)
 -Uml
 I1+I2 2A
 0,5 điểm
 Ca2+ (k) + 2Cl- (k) 
 Ta cú:
 Uml = H2 + I1 + I2 + H3 + 2A - H1
 Uml = 192 + 1745 + 243 – (2 x 364) - (-795)
 Uml = 2247 (kJ/.mol) 0,5 điểm
Cõu 3 1. 
 t0
(4đ) a. 2FexOy +(6x-2y)H2SO4 đ  xFe2(SO4)3 +(3x-2y)SO2 +(6x- 0,5 điểm
 2y)H2O
 b. 4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 0,5 điểm
 4x Mg Mg+2 + 2e
 1x N+5 + 8e N-3
 to
 c. 2FeS2 + 14H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
 +3 +4 0,5 điểm
 1x 2FeS2 2Fe + 4S +22e
 11x S+6 +2e S+4
 d. 17Al + 66HNO3 17Al(NO3)3 + 9NO + 3N2O + 33H2O
 30a 44b a 3
 do 33,5 0,5 điểm
 a b b 1
 17x Al Al+3 + 3e
 3x 5N+5 +17e 3N+2 + 2N+1
 2. 
 a. E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg4 = 0,8055 V
 2+
 E(Cu /Cu) = 0,34 + 0,059/2 . lg0,8 = 0,3371 V 1 điểm
 Vậy điện cực dương là điện cực Pt; điện cực õm là điện cực Cu
 Epin = 0,8055 - 0,3371 = 0,4684 V
 2+ 3+ 2+
 b. Pin hết điện tức là Epin = 0. Khi đú E (Cu /Cu) = E (Fe /Fe )
 2+
 Vỡ thể tớch dung dịch Cu(NO 3)2 rất lớn => nồng độ Cu thay đổi 1 điểm
 khụng đỏng kể 
 => E (Cu2+/Cu)=0,3371 V
 E (Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg ([Fe3+]/[Fe2+]) = 0,3371 
 => [Fe3+]/[Fe2+] = 4,5995.10-8.
Cõu 4 1. 
 5 85x 3,4
 y 0,75x (1)
 101y 3,03
 58,5x + 119y = 5,91 (2)
 x 0,04 0,5 điểm
 Giải hệ pt (1), (2) 
 y 0,03
 0,5 điểm
 mA = 0,04 . 143,5 + 0,03 . 188 = 11,38g
b/ 1 mol Zn -> 2 mol Ag khối lượng tăng 151g 0,5 điểm
 a mol Zn -> 151a
 1 mol Zn -> 1 mol Cu khối lượng giảm 1g
 0,01 mol -> 
 0,01g
 151a – 0,01 = 1,1225
 a = 0,0075
 n 0,04 + 0,03 + 0,015 = 0,085 mol
 AgNO3 bủ
 1000 0,5 điểm
 C 0,085. 0,85M
 M(AgNO3 ) 100
 7