30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

STT Phản ứng H 0 298 (kj)
1 2NH 3 + 3N 2 O → 4N 2 + 3H 2 O -1011
2 N 2 O + 3H 2 → N 2 H 4 + H 2 O -317
3 2NH 3 + 0,5O 2 → N 2 H 4 + H 2 O -143
4 H 2 + 0,5 O 2 → H 2 O -286
S 0 298(N 2 H 4 ) = 240J/mol.K
S 0 298 (N 2 ) = 191J/mol.K
S 0 298 (H 2 O) = 66,6J/mol.K
S 0 298 (O 2 ) = 205 J/mol.K
1. Tính entanpi tạo thành H 0 298 (kj) của N 2 H 4 , N 2 O và NH 3 .
2. Viết phương trình phản ứng cháy N 2 H 4 tạo thành H 2 O và N 2 . Tính nhiệt phản ứng
cháy đẳng áp này ở 298K, tính G 0 298 và hằng số cân bằng K của phản ứng.
3. Nếu hỗn hợp ban đầu gồm 2 mol NH 3 và 0,5 mol O 2 thì nhiệt của phản ứng (3) ở thể
tích không đổi bằng bao nhiêu?
Câu 4
2 điểm
1 -(1)+ 3.(2) + (3) –(4) ta được
4N 2 + 8H 2 → 4N 2 H 4 có H 0 298 = 203kJ
Vậy H 0 298 tạo thành N 2 H 4 = 203kJ/4 =50,8 kJ/mol 0,25
Từ pư (2) ta có:
317= H 0 298 (N 2 O) + 0 – 50,8 + 286
H 0 298 (N 2 O) = 81,8 kJ/mol 0,25
Từ pư (3) :
-143 = 50,8 -286 - 2 H 0 298 (NH 3 )
H 0 298 (NH 3 ) = -46,1 kJ/mol 0,25
2 N 2 H 4 + O 2 → N 2 + 2H 2 O
H 0 298 = -2(286) – 50,8 = -623kJ
S 0 298 = 191 +2(66,6) – 205 -240 = -121J/K
G 0 298 = -623 + 298*0,121 = -587kJ
G 0 = -587000 = -RTlnK = 8,314*289lnK ; K =10 103
3 H = U + p V = U + nRT
Pư (3) ta có: n = 1-2,5= -1,5 ( ở 298K H 2 O chưa ở thể khí)
U = -143000 + 1,5*8,314*298= -139283 J = -139,283kJ
0,125
0,125
0,25
0,25
Câu 5 (2 điểm) Cân bằng hóa học pha khí
Một trong những phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp hiđro ở quy mô công
nghiệp là sử dụng phản ứng:
CH 4 (k) + H 2 O (k) 3 H 2 (k) + CO (k)
a. Hằng số cân bằng của phản ứng trên ở 298 K là K P, 298K =1,45×10 -25 ;
ở 1580 K là K P, 1580K =2,66×10 4 . Coi entropy và entapy không phụ thuộc vào nhiệt độ, tìm
ΔH o và ΔS o của phản ứng.
0.5