20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án)
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án)

20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net ĐỀ SỐ 3 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN ĐỨC HÒA - LONG AN NĂM HỌC: 2024 - 2025 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HOÁ HỌC (THPT) NGÀY THI: 31/3/2025 (Đề thi có 5 trang) Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề). Câu 1 (4,0 điểm). 1.1 (1,5 điểm): a) X là nguyên tố hóa học có trong thành phần của chất có tác dụng oxi hóa và sát khuẩn mạnh, thường được sử dụng với mục đích khử trùng và tẩy trắng trong lĩnh vực thủy sản, dệt nhuộm, xử lí nước cấp, nước thải, nước bể bơi. Ion X– có tổng số các hạt (p, n, e) bằng 53, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 17 hạt. Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X. b) Tại một khu vực của nước Úc, gia súc không phát triển mạnh mặc dù có thức ăn thô xanh thích hợp. Một cuộc điều tra cho thấy nguyên nhân là do không có đủ cobalt trong đất. Cobalt tạo thành cation ở hai dạng là Co2+ và Co3+ (Z=27). Viết cấu hình electron của hai cation này và sơ đồ phân bố các electron vào các ô orbital. Cho biết số electron độc thân trong mỗi ion. 1.2 (1,0 điểm): a) Quá trình quang hợp xảy ra khi có điều kiện ánh sáng mặt trời, khi đó carbon dioxide và hơi nước được diệp lục hấp thụ tạo sản phẩm glucose (C6H12O6) để tổng hợp carbohydrate và giải phóng oxygen. Hãy lập phương trình hóa học của phản ứng quang hợp ở cây xanh. Quá trình quang hợp của thực vật có vai trò như thế nào đối với cuộc sống? b) Cho potassium iodide (KI) tác dụng với potassium permanganate (KMnO4) trong dung dịch sulfuric acid (H2SO4) thu được 6,04 gam manganese (II) sulfate (MnSO 4), I2 và K2SO4. Viết phương trình phản ứng và tính số gam iodine (I2) tạo thành. 1.3 (1,5 điểm): a) Nguyên tố A là thành phần thiết yếu cho sự sống. B là nguyên tố rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp: đồ gốm, men sứ, thủy tinh, vật liệu bán dẫn, vật liệu y tế Oxide ứng với hóa trị cao nhất của 2 nguyên tố A và B đều có dạng RO 2. Hợp chất khí với hydrogen của A chứa 75% A về khối lượng, còn hợp chất khí với hydrogen của B chứa 12,5% hydrogen về khối lượng. Viết công thức hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố A và B. b) Viết dạng công thức theo mô hình VSEPR và dự đoán dạng hình học của các phân tử CS2, SO2. DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net Câu 2 (4,0 điểm). 2.1 (2,0 điểm): Silicon có độ tinh khiết cao được dùng trong công nghệ bán dẫn. Silicon được điều chế bằng phản ứng sau: SiO2 (s) + 2C (s) ‡ˆ ˆ †ˆ Si (s) + 2CO (g) a) Hãy dự đoán sự thay đổi entropy của hệ khi xảy ra phản ứng trên. Giải thích. 0 b) Tính r S298 của quá trình điều chế silicon theo phản ứng trên. 0 c) Tính giá trị r G298 của phản ứng trên. Giả sử biến thiên enthalpy, biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Phản ứng sẽ tự diễn ra theo chiều thuận bắt đầu từ nhiệt độ nào? Cho biết: Chất SiO2(s) C(s) Si(s) CO(g) 0 -1 -1 41,8 5,7 18,8 197,6 S298 (J K mol ) 0 -1 – 910,9 0 0 –110,5 f H298 (kJ mol ) 2.2 (1,0 điểm): Năm 1977, một kho lương thực tại thành phố Westwego (Mỹ) đã xảy ra một vụ nổ lớn. Sau khi điều tra, người ta phát hiện thủ phạm là những hạt bụi bột mì và sự ma sát của cánh tay đỡ với bánh xe vận chuyển. Nhiều vụ nổ tương tự cũng đã xảy ra ở những kho bột mì, xưởng nhựa, khu chế tác kim loại Trong các nhận xét dưới đây nhận xét nào đúng, nhận xét nào sai? a) Hiện tượng nổ bụi xảy ra ở không gian trống sẽ mạnh hơn nhiều so với trong không gian kín. b) Nguồn nhiệt kích nổ cho các vụ nổ bụi có thể là ngọn lửa đèn chiếu sáng, nhiệt do ma sát, tia lửa điện. c) Nhiên liệu trong các vụ nổ bụi là những hạt bụi mịn cháy được như tinh bột, nhựa, cao su, kim loại, than. d) Các hạt bụi càng mịn, càng phân tán trong không khí thì khả năng nổ càng cao. 2.3 (1,0 điểm): Ở một nhiệt độ xác định chất A tham gia đồng thời hai phản ứng tạo chất B và C như sau: A B (1) A C (2) Tỉ lệ giá trị hằng số tốc độ của phản ứng (1) so với hằng số tốc độ của phản ứng (2) là 1:5. Khi tăng 10 oC thì tốc độ phản ứng (1) tăng 3 lần, tốc độ phản ứng (2) tăng 2 lần. Hỏi khi tăng bao nhiêu oC thì trong hỗn hợp sản phẩm thu được tỉ lệ số mol của B so với C là 3:2? Câu 3 (3,0 điểm). 3.1 (1,5 điểm): a) Trong bình kín có hệ cân bằng hóa học sau: CO2 (g) + H2 (g) ‡ˆ ˆ †ˆ CO (g) + H2O (g) ΔrH > 0. DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net Xét các yếu tố sau tác động đến hệ cân bằng: (1) tăng nhiệt độ; (2) thêm một lượng hơi nước; (3) giảm áp suất chung của hệ; (4) dùng chất xúc tác; (5) thêm một lượng CO2. Trong những tác động trên, tác động nào làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. b) Cho cân bằng hoá học sau: Ở 700°C, hằng số cân bằng KC = 8,3. Cho 1,5 mol khí CO và 1 mol hơi nước vào bình kín dung tích 10 lít và giữ ở 700°C. Tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng. 3.2 (0,5 điểm): Phèn chua (K 2SO4.Al2(SO4)3.24H2O) có ứng dụng làm trong nước, làm chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm do ion Al3+ thủy phân trong nước tạo kết tủa dạng keo trắng. a) Viết phương trình thủy phân của Al3+. b) Cho biết môi trường của dung dịch phèn chua. 3.3 (1,0 điểm): a) Tính pH của dung dịch thu được sau khi trộn 40 mL dung dịch HCl 0,5 M với 60 mL dung dịch NaOH 0,5 M. –5 b) Cho dung dịch CH3COOH 0,1M (Ka=1,58.10 ). Cần phải thêm bao nhiêu mol CH 3COOH vào 1,0 lít dung dịch đó để độ điện li giảm đi một nửa. Tính pH của dung dịch mới. Giả sử lượng acid thêm vào làm thay đổi thể tích dung dịch không đáng kể. Câu 4 (3,0 điểm). 4.1 (1,5 điểm): a) Hợp chất vô cơ A chứa 46,67% Fe còn lại là sulfur. Hoàn thành các phản ứng sau: A + O2 B + C B + O2 D D + E F Mg + F G + H + E H + O2 I + E I + O2 B B + Br2 + E F + M Cho biết A, B, C, D, E, F, G, H, I, M là các chất vô cơ khác nhau. o b) Hỗn hợp X gồm N 2 và H2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1:3. Nung nóng X trong bình kín (450 C, xúc tác Fe) một thời gian, thu được hỗn hợp khí có số mol giảm 5% so với ban đầu. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3. 4.2 (1,5 điểm): a) NPK 10-10-5 là một loại phân bón lót được dùng phổ biến trong nông nghiệp. Từ bốn nguyên liệu ban đầu là Urea (46% Nt); Superphosphate (20% P2O5hh); Potassium chloride (60%K2Ohh) và mùn phụ gia người ta trộn được 200 kg NPK 10-10-5. Hãy tính khối lượng mỗi loại nguyên liệu đã sử dụng. b) “Muối iốt” có thành phần chính là sodium chloride (NaCl) có bổ sung một lượng nhỏ potassium iodide (KI) nhằm bổ sung nguyên tố vi lượng iodine cho cơ thể giúp ngăn bệnh bướu cổ, phòng ngừa khuyết tật trí tuệ. DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net Trong 100 gam muối iốt có hàm lượng iodide từ 2 200 휇g – 2 500 휇g. Lượng iodide cần thiết cho một thiếu niên hay người trưởng thành từ 66 휇g – 110 휇g/ngày. Hỏi trung bình một thiếu niên hay người trưởng thành cần bao nhiêu gam muối iốt trong một ngày? Câu 5 (3,0 điểm). 5.1 (1,0 điểm): Cho bảng số liệu sau: Chất Ethanol Methanol Acetaldehyde H2O (C2H5OH) (CH3OH) (CH3CHO) Khối lượng riêng (g mL-1) 0,789 0,7918 0,784 1,00 Nhiệt độ sôi (oC) 78,4 64,7 20,2 100 Ethanol có nhiều ứng dụng trong đời sống, sản xuất. Ethanol tan vô hạn trong nước, tạo dung dịch sôi với thành phần không đổi cao nhất là 96% ethanol và 4% nước. Trong sản xuất thủ công, khi lên men tinh bột thu được ethanol. Nếu không kiểm soát được chất lượng nguyên liệu, điều kiện phản ứng thì trong sản phẩm có lẫn nhiều tạp chất. Chất lỏng thu được có thành phần chính là ethanol và nước, có thể có methanol, acetaldehyde. Các hợp chất methanol, acetaldehyde có độc tính cao. a) Hãy trình bày phương pháp làm giảm lượng methanol, acetaldehyde và tăng nồng độ ethanol trong dung dịch. b) Với phương pháp đã chọn ở trên có thể thu được ethanol tinh khiết không? Vì sao? 5.2 (2,0 điểm): Hợp chất hữu cơ X là dẫn xuất của benzene. Phân tích định lượng X thu được phần trăm khối lượng nguyên tố như sau: 81,81%C; 6,06%H; còn lại là oxygen. Phổ khối lượng của X được cho ở hình dưới: a) Hãy xác định công thức phân tử của X. b) Dựa vào phổ IR của X cho ở hình dưới đây hãy xác định loại nhóm chức có trong phân tử X. Giải thích. DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net c) Hãy viết 4 công thức cấu tạo có thể có của X. d) Biết X có đồng phân cis – trans, hãy xác định cấu tạo đúng của X. Câu 6 (3,0 điểm). 6.1 (0,75 điểm): Cho vào hai ống nghiệm khô mỗi ống 1 mL hexane sau đó thêm tiếp 1 mL nước bromine vào mỗi ống, lắc đều. Nút ống 1 bằng nút cao su rồi để trong bóng tối. Nút ống 2 bằng bông tẩm dung dịch NaOH rồi ngâm ống nghiệm trong nước nóng khoảng 50oC. a) Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra ở hai ống nghiệm. b) Giải thích vai trò của NaOH ở ống nghiệm 2. 6.2 (1,25 điểm): a) Cho nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau: Chất CO2 (g) H2O (g) C2H4 (g) C2H2 (g) 0 -1 -393,5 -241,8 52,4 227,4 f H298 (kJ mol ) Hãy so sánh nhiệt sinh ra khi đốt cháy ethylene và acetylene ở 25 oC, 1 bar. Hãy giải thích vì sao trong thực tế người ta dùng acetylene để hàn cắt kim loại thay vì ethylene? b) Khí đốt hoá lỏng (LGP) là hỗn hợp chủ yếu gồm propane và butane đã được hoá lỏng. Một loại khí đốt hoá lỏng chứa 60% số mol propane và 40% số mol butane được sử dụng trong dân dụng. Nếu đốt cháy hết 12 kg loại khí hoá lỏng này ở 25oC, 1 bar thì nhiệt lượng toả ra là bao nhiêu kJ? Cho biết nhiệt sinh ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane ở 25oC, 1 bar lần lượt là 2 220 kJ và 2 875 kJ. 6.3 (1,0 điểm): Thực hiện phản ứng reforming heptane thu được hỗn hợp sản phẩm có chứa ba hydrocarbon X1, X2, X3. Trong phân tử X1 có chứa vòng benzene, X2 là hợp chất no mạch hở có chứa một nguyên tử carbon bậc III và một nguyên tử carbon bậc IV. Hydrogen hoá hoàn toàn X1 thu được X3. Hợp chất X1 phản ứng với bromine trong điều kiện chiếu sáng thu được dẫn xuất monobromo X4, còn trong điều kiện đun nóng với xúc tác iron (III) bromide thì thu được dẫn xuất monobromo X5, X6. Khi đun nóng X1 với dung dịch potassium permanganate thu DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net được hợp chất hữu cơ X7. X1 phản ứng với hỗn hợp nitric acid và sulfuric acid thu được hợp chất X8, là thành phần chính của một loại thuốc nổ. Hãy gọi tên các chất X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8. __________HẾT__________ DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net ĐÁP ÁN Câu 1 Đáp án Điểm 1.1 2Z N 52 Z 17 0,25 a) (1,5đ) 2Z N 16 N 18 35 0,25 KHNT: 17 Cl b) Cấu hình Co: 1s22s22p63s23p63d74s2 0,25 Co2+: 1s22s22p63s23p63d7 Co3+: 1s22s22p63s23p63d6 Sơ đồ phân bố electron vào các orbital 0,25 Co2+: [Ar] Co3+:[Ar] 0,25 Số electron độc thân trong Co2+ và Co3+:3 và 4 0,25 a) Quá trình quang hợp của cây xanh xảy ra theo phản ứng: 0,25 1.2 4 -2 1 -2 0 +1 -2 0 (1,0đ) h 6CO2 6 H2O C6H12O6 6O2 Quá trình quang hợp tổng hợp carbohydrate, tích lũy năng lượng cho thực động 0,25 vật, đồng thời hấp thụ CO2, giải phóng O2, giúp ổn định lượng CO2, O2 trong không khí. b) n = 0,04 mol 0,25 MnSO4 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O 0,04 mol 0,1 mol mI2 = 0,1.254 = 25,4 gam. 0,25 a) Công thức hợp chất khí với hydrogen của A và B: AH và BH 0,25 1.3 4 4 A 75 (1,5đ) = A=12. A là C (carbon) 4 25 Công thức hợp chất khí với hydrogen của A là CH4 0,25 B 87,5 0,25 = B=28. A là Si (silicon) 4 12,5 Công thức hợp chất khí với hydrogen của B là SiH4 0,25 b) CS2 AX2 Đường thẳng 0,25 SO2 AX2E1 Dạng góc 0,25 DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net Câu 2 Đáp án Điểm 2.1 a) 0,25 (2,0 đ) - Theo chiều thuận, phản ứng tăng 2 mol khí, độ mất trật tự của hệ tăng. - Khi phản ứng xảy ra theo chiều thuận thì entropi của hệ tăng. 0,25 b) 0,5 0 -1 r S298 = 2.197,6 + 18,8 – 2.5,7 – 41,8 = 360,8 J K c) 0,25 0 r H298 = 2.( –110,5) – (– 910,9) = 689,9 kJ 0 0 0 -3 0,25 r G298 = r H298 – T r S298 = 689,9 – 298.360,8.10 = 582,3816 kJ. Phản ứng tự diễn ra khi: 689,9 – T.360,8.10-3 1912,1397 K. 0,25 Khi nhiệt độ bắt đầu lớn hơn 1912,1397 K thì phản ứng bắt đầu tự diễn ra. 0,25 2.2 a – sai b – đúng c – đúng d – đúng 0,25x4 (1,0 đ) 2.3 k' 3x k 0,25 - Gọi x là số lần tăng 10oC: 1 = 1 k' 2x k (1,0 đ) 2 2 ' 0,25 k1 1 k1 x - Theo đề: = ' =0,2.(1,5) k2 5 k2 ' 0,25 k1 3 - Vì tỉ lệ mol của B so với C là 3:2 nên: ' x=4,97 k2 2 - Cần tăng 49,7oC. 0,25 Câu 3 Đáp án Điểm DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net a) (1) Tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt (ΔrH > 0) 0,25 3.1 → Chiều thuận. (1,5đ) (5) Thêm một lượng CO2 → cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm lượng CO2 0,25 → Chiều thuận. 0,5 [CO]bd 0,15M b) [H2O]bd 0,1M CO g H2O g H2 g CO2 g Ban đầu: 0,15 0,1 0 0 M Phản ứng: x x x x M Cân bằng: (0,15 – x) (0,1 – x) x x M Áp dụng công thức: CO2 H2 x.x 0,25 KC 8,3 COH2O 0,15 x 0,1 x => x = 0,086 (thoả mãn) Vậy ở trạng thái cân bằng: 0,25 [CO2] = [H2] = 0,086 M. [CO] = 0,064 M. [H2O] =0,014 M. 3.2 Al3+ + 3H O ˆ ˆ † Al(OH) ¯ + 3H+ 0,25 a) 2 ‡ ˆ ˆ 3 (0,5đ) + 2- 3+ 0,25 b) Phèn chua có môi trường axit vì: K và SO4 không bị thủy phân; Al thủy phân tạo môi trường acid H+ + OH- ¾ ¾® H O 0,25 3.3 2 a) Mol: 0,02 ® 0,02 (1,0đ) ® n - = 0,03- 0,02 = 0,01; V = 0,04 + 0,06 = 0,1 L OH (d) dd thu ®îc 0,01 10- 14 0,25 ® [OH- ] = = 0,1 ® [H+ ]= = 10- 13 ® pH = 13 d 0,1 0,1 - + 0,25 b) CH3COOH CH3COO + H C 0,1 [] 0,1(1- α) 0,1 α 0,1 α DeThiHay.net 20 Đề thi Học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 cấp Huyện (Có đáp án) - DeThiHay.net α Để độ điện ly giảm đi một nửa : α' = =6,25.10-3 2 C 0,1 x CH3COOH Gọi x là số mol CH3COOH thêm vào (0,1 x) '2 1,58.10 5 x 0,3 1 ' pH = – log [H+] = – log 0,4. 6,25.10–3 = 2,6 0,25 Câu 4 Đáp án Điểm %Fe %S 46,67 53,33 0,25 a) x : y = : = : =1:2 56 32 56 32 4.1 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 (1,5đ) (A) (C) (B) 0,25 2SO2 + O2 2SO3 (D) SO3 + H2O H2SO4 (E) (F) 4Mg + H2SO4 đặc 4MgSO4 + H2S + 4H2O 0,25 (G) (H) 2H2S+ O2 2S+ 2H2O (I) S+ O2 SO2 0,25 SO2 + Br2+ H2O H2SO4 + 2HBr (M) XÐt 4 mol hçn hîp X ® n = 1 mol; n = 3 mol 0,25 N2 H2 ˆ ˆ † 3H2 (g)+ N2 (g)‡ ˆ ˆ 2NH3 (g) b) Ban ®Çu: 3 1 ph¶n øng: 3x x 2x n 4 100 ® tríc = = ® x = 0,1 nsau (3- 3x)+ (1- x)+ 2x 95 DeThiHay.net
File đính kèm:
20_de_thi_hoc_sinh_gioi_mon_hoa_hoc_lop_12_cap_huyen_co_dap.docx