Olympic Hóa Học SV toàn quốc lần thứ VI năm 2010

ĐỀ THI OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ VI (NĂM 2010)
BẢNG A
Thời gian làm bài: 180 phút




PHẦN I: HÓA VÔ CƠ ĐẠI CƯƠNG
Câu 1.
a) Xây dựng giản đồ năng lượng các MO đối với CO và O2. Hãy viết cấu hình electron, tính độ bội liên kết, xác định từ tính của mỗi chất.
b) Cho các phân tử XeF4, XeOF4
- Viết công thức cấu tạo Li-uyt (lewis) cho từng phân tử.
- Áp dụng quy tắc đẩy giữa các cặp electron hóa trị, hãy dự đoán cấu trúc hình học của các phân tử đó.
- Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên.
c) Sử dụng thuyết liên kết hóa trị (VB) và thuyết trường tinh thể (CF) đẻ giải thích dạng hình học, từ tính của các phức chất sau:[Ni(CN)4]2-, [NiCl4]2-, [Ni(CO)4]
Cho C (Z=6), N (Z=7), O (Z=8), Ni (Z=28), F (Z=9), Xe (Z=54), Cl (Z=17)
Câu 2.
Khí CO khử được hơi nước ở nhiệt độ cao theo phản ứng:
CO(k) + H2O(k)
CO2(k) + H2(k) (1)
a) Bắt đầu ở nhiệt độ 1100 K, khi tăng 1 K thì hằng số cân bằng Kp của phản ứng giảm 0,32%. Tính
của phản ứng ở 1100 K.
b) Ỏ 1500 K và 1atm, độ phân hủy của H2O(k) thành H2(k) và O2(k) là 2,21.10-4. Trong cùng điều kiện, độ phân hủy của CO2(k) thành CO(k) và O2(k) là 4,8.10-4. Tính Kp của phản ứng (1) ỏ nhiệt độ 1500 K
Câu 3.
Một trong các phương pháp để tách loại Cr(VI) trong nước thải của quá trình mạ điện là khử Cr(VI) về Cr(III) trong môi trường axit, sau đó điều chỉnh pH bằng kiềm để kết tủa Cr(OH)3
Nếu nồng độ ban đầu Cr3+ trong nước thải (sau khi đã khử Cr (VI) về Cr(III)) là 10-3M. Khi tăng pH của dung dịch (coi thể tích dung dịch không đổi), ban đầu sẽ tạo thành kết tủa Cr(OH)3 có tích số tan bằng 10-30, sau đó kết tủa Cr(OH)3 sẽ tan ra do tạo thành ion Cr(OH)4- theo phản ứng sau:
Cr(OH)3 +OH-
[Cr(OH)4]- có pK = 0,4
Giả thiết Cr(III) chỉ tồn tại ở 3 dạng: dạng tan là Cr3+ và [Cr(OH)4]-; dạng kết tủa là Cr(OH)3. Hãy xác định
a) pH của dung dịch khi bắt đầu xuất hiện kết tủa Cr(OH)3
b) pH của dung dịch khi kết tủa Cr(OH)3 tan hoàn toàn thành [Cr(OH)4]-
c) pH của dung dịch mà tại đó độ tan của Cr(III) là nhỏ nhất. Tính độ tan của Cr(III) tại pH này.
Câu 4.
Khảo sát phản ứng phân hủy NO2 tạo thành NO và oxi ở 10oC dưới ảnh hưởng động học và nhiệt động học. Bảng sau cho biết tốc độ đầu của phản ứng phụ thuộc vào các nồng độ khác nhau của NO2:
[NO2]0(mol.L-1)
0,010
0,012
0,014
0,016

V0(mol.L-1.s-1)
5,4.10-5
7,78.10-5
1,06.10-4
1,38.10-4

a) Xác định bậc của phản ứng và hằng số vận tốc?
Một cách gần đúng, nếu xem như các đại lượng nhiệt động của phản ứng trên không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy sử dụng các giá trị sau để trả lời các câu hỏi:

=33,2 kJ/mol;
= 90,3 kJ/mol

= 241 J/mol;
= 211 J/mol;
= 205 J/mol
b) Nhiệt độ nhỏ nhất cần đạt đến để cân bằng dịch chuyển về phía phải là bao nhiêu?
Câu 5.
a) Thiết lập một pin nồng độ từ dung dịch CuSO4 1M và dung dịch CuSO4 0,1M
+ Viết các nửa phản ứng ở catot, anot và sơ đồ pin.
+ Tính suất điện động ở 25oC của pin