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

Câu 1(2 điểm). Tốc độ phản ứng
HƯỚNG DẪN CHẤM
Trong dung dịch, nitramit bị phân hủy theo phản ứng:
NO2NH2 N2O(k) + H2O
Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức:
Cơ chế 1:
[ NO NH ]
v
k
[ HO ]
2 2
3
a. Trong các cơ chế sau, cơ chế nào phù hợp với thực nghiệm?
NO2NH2
Cơ chế 2: NO2NH2 + H3O +
k
1
N2O(k) + H2O
k2
k 2
NO2NH3 + + H2O
nhanh
Cơ chế 3:
NO2NH3 + k3
N2O + H3O + chậm
NO2NH2 + H2O
k4
k 4
NO2NH - + H3O +
nhanh
NO2NH - k5
N2O + OH - chậm
H3O + + OH - k6
2 H2O
nhanh
b. Nếu phản ứng thực hiện trong môi trường đệm thì bậc của phản ứng là bao nhiêu?
Đáp án
Điểm
1 a. Cơ chế 1: v = k1[NO2NH2] không phù hợp 0,5
Cơ chế 2: v = k3[NO2NH3 + ]
Lại có:
nên
[ NO NH ][ H O] k
[ NO NH ][ H O ] k
2 3 2 2
2 2 3 2
k
[ NO NH ] [ NO NH ][ H O ]
2
2 3 2 2 3
k
2[
H2O]
Thay vào biểu thức cơ chế 2:
k2
v k3 [ NO2NH 2][ H3O ] = k[ NO2NH 2][ H3O
] ([H2O] = const)
k [ H O]
2 2
không phù hợp với thực nghiệm
Cơ chế 3: v = k5[NO2NH - ]
Lại có
k [ NO NH ][ H O]
[NO2NH
]
k
4 2 2 2
4 [ H3O
]
Thay vào biểu thức của cơ chế 3:
k [ NO NH ][ H O] [ NO NH ]
v k 5
. k
([H2O] = const )
k H O H O
4 2 2 2 2 2
4 [
3
] [
3
]
0,5
0,5