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

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO
HƯNG YÊN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG
NĂM HỌC 2014- 2015
MÔN THI: HÓA HỌC LỚP 11.
Câu 1 (2 điểm): Tốc độ phản ứng.
Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
Giá trị tốc độ đầu của N2O5 tại 25 0 C được cho trong bảng dưới đây:
[N2O5], M 0,150 0,350 0,650
Tốc độ, mol.l -1 .phút -1 3,42.10 -4 7,98.10 -4 1,48.10 -3
1. Hãy viết biểu thức của định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản ứng.
Chỉ dẫn cách tính cụ thể.
2. Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M.
3. Tốc độ đầu của phản ứng khi nồng độ N2O5 bằng 0,150M là 2,37.10 -3 mol.l -1 .phút -1 tại 40 0 C. Xác định
năng lượng hoạt hoá của phản ứng.
4. Cho biết cơ chế của phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:
1
N2O5 k
NO2 + NO3
NO2 + NO3
k2
NO2 + NO3
NO + N2O5
' k 1
N2O5
NO2 + NO + O2
k
3
3NO2
d[N2O 5]
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định đối với NO3 và NO, hãy thiết lập biểu thức của tốc độ .
dt
Ý Nội dung Điểm
1 Biểu thức của định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng trên và tính hằng số tốc độ phản 0,5
ứng.
v = k.[N2O5] x
Dựa vào số liệu cho suy ra x = 1 hay v = k.[N 2 O 5 ]
Tính k của các thí nghiệm suy ra k trung bình k = 2,28.10 -3 (phút -1 )
2 Thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống còn 0,050M.
0,5
Áp dụng biểu thức của động học bậc nhất: kt =
0
[N
2O5] 0,150
3
ln ln 2,28.10 .
[N O ] 0,050
T = 481 phút
3 Tốc độ đầu của phản ứng khi nồng độ N2O5 bằng 0,150M là 2,37.10 -3 , mol.l -1 .phút -1 tại
40 0 C. Năng lượng hoạt hoá của phản ứng.
Tại 40 0 C có k2 = 2,37.10 -3 : 0,150 = 1,58.10 -2 (phút -1 )
Áp dụng phương trình Arrhenus:
4
k E 1 1
2
2 a
ln = -
k1 R T1 T2
. Thay các số liệu: a
ln = -
3
E a = 1,00.10 5 (J/mol)
d[N2O 5]
Thiết lập biểu thức của tốc độ phản ứng .
dt
1
N2O5 k NO2 + NO3
NO2 + NO3
2 5
1,58.10 E 1 1
2,28.10 8,314 298 313
k'
1
N2O5
k
2
NO2 + NO3 NO2 + NO + O2
t
0,5
0,5
4