HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊNKHU VỰC DUYÊN HẢI BẮC BỘ

HỘI THI HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘLẦN THỨ IV

ĐỀ THI CHÍNH THỨCMôn: HÓA HỌC 10Ngày thi: 23/4/2011

Thời gian làm bài: 180 phút.(không kể thời gian giao đề)

Chữ ký giám thị 1:

...............................

Chữ ký giám thị 2:

...............................

(Đề thi này có 3 trang)

Câu 1:(2 điểm):1. Tính năng lượng của electron ở trạng thái cơ bản trong các nguyên tử và ion

sau: H, He+. (Cho ZH = 1; ZHe = 2).2. Tính năng lượng ion hóa của H và năng lượng ion hóa thứ 2 của He.3. Mỗi phân tử XY2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 178; trong

đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12.

a, Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và công thức phân tử XY2 . b, Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y và xác định các số lượng tử của

electron cuối cùng được điền vào. Câu 2:(2 điểm): Viết công thức Lewis, dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion sau (có giải thích) và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm?

SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN-

Câu 3:(2 điểm):1. Cho giá trị của biến thiên entanpi và biến thiên entropi chuẩn ở 300K và 1200K

của phản ứng:

CH4 (khí) + H2O (khí) CO ( khí) + 3H2 ( khí)Biết:

DH0 (KJ/mol) DS0

J/K.mol3000K - 41,16 - 42,412000K -32,93 -29,6

a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 300K và 1200K?b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 300K

2. Năng lượng mạng lưới của một tinh thể có thể hiểu là năng lượng cần thiết để tách những hạt ở trong tinh thể đó ra cách xa nhau những khoảng vô cực.

Hãy thiết lập chu trình để tính năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết:Sinh nhiệt của CaCl2: DH1 = -795 kJ/ molNhiệt nguyên tử hoá của Ca: DH2 = 192 kJ / molNăng lượng ion hoá (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ mol

Năng lượng phân ly liên kết Cl2: DH3 = 243 kJ/ molÁi lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ mol

Câu 4:(2 điểm):1.Tính pH của dung dịch A gồm KCN 0,120 M; NH3 0,150 M và KOH 5,00.10-3 M. Cho biết pKa của HCN là 9,35; của NH4

+ là 9,24.

2. Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl2(10-3M) và FeCl3(10-3M) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A. a) Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao? b) Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg2+ hoặc Fe3+ ra khỏi dung dịch. Biết rằng nếu ion có nồng độ = 10–6 M thì coi như đã được tách hết. ( Cho tích số tan của Fe(OH)3 và Mg(OH)2 lần lượt là: 10 – 39 và 10 – 11 )Câu 5:(2 điểm):

Một pin điện hóa được tạo bởi 2 điện cực. Điện cực thứ nhất là tấm đồng nhúng vào dung Cu(NO3)2 0,8M. Điện cực 2 là một đũa Pt nhúng vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe2+ và Fe3+ (trong đó [Fe3+] = 4[Fe2+]. Thế điện cực chuẩn của Cu2+/ Cu và Fe3+/Fe2+ lần lượt là 0,34V và 0,77V.1. Xác định điện cực dương, điện cực âm. Tính suất điện động khi pin bắt đầu làm

việc.

2. Tính tỉ lệ khi pin hết điện (coi thể tích của dung dịch Cu(NO3)2 0,8M là rất

lớn).Câu 6:(2 điểm):

Cho sơ đồ biến hóa:

A FeCl3

X Y Z

T M N

Hoàn thành phương trình hóa học khác nhau trong sơ đồ biến hóa trên. Biết: X là một đơn chất, Y, Z, M là các muối có oxi của X, T là muối không chứa oxi của X, N là axit không bền của X.

Câu 7:(2 điểm):Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ. Hòa tan mẫu

vào lượng dư dung dịch KI trong môi trường axit (khử tất cả Fe3+ thành Fe2+) tạo

ra dung dịch A. Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50ml. Lượng I2 có trong 10ml

dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh ra

). Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trong dung

(4)

dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M trong dung

dịch H2SO4.

1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu

gọn).

2. Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu?

Câu 8:(2 điểm): Nguyên tử của một nguyên tố X trong đó electron cuối cùng có 4 số lượng tử

n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½1) Xác định tên nguyên tố X.2) Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX và KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2

0,1M và AgNO3 chưa biết nồng độ, thu được kết tủa A và dung dịch B.Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO3 và KNO3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 :

3,03. Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g.

a) Tính lượng kết tủa của A?b) Tính CM của AgNO3 trong dung dịch hỗn hợp.

Câu 9:(2 điểm):1. Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới đất. Phải trong thời gian là bao nhiêu để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.1012

nguyên tử/phút xuống còn 3.10-3 nguyên tử/phút.2. Hoàn thành các phản ứng hạt nhân sau:

a) 12Mg26 + ...? → 10Ne23 + 2He4

b) 9F19 + 1H1 → ...? + 2He4

c) 92U235 + 0n1 → 3(0n1) +...? + 57La146

d) 1H2 + ...? → 2 2He4 + 0n1

Câu 10:(2 điểm):Ở 270C, 1atm N2O4 phân huỷ theo phản ứng : N2O4 (khí)

2NO2 (khí)

với độ phân huỷ là 20%

1. Tính hằng số cân bằng Kp.

2. Tính độ phân huỷ một mẫu N2O4 (khí) có khối lượng 69 gam, chứa trong một

bình có thể tích 20 (lít) ở 270C

------------------------- Hết ---------------------------(Thí sinh được sử dụng bảng HTTH-Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

Họ và tên thí sinh: ……………………………………… Số báo danh: ……………

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊNKHU VỰC DUYÊN HẢI BẮC BỘ

HỘI THI HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘLẦN THỨ IV

ĐỀ THI CHÍNH THỨCMôn: HÓA HỌC 10Ngày thi: 23/4/2011

Thời gian làm bài: 180 phút.(không kể thời gian giao đề)

CÂU ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN ĐIỂM1 1. Tính năng lượng của electron ở trạng thái cơ bản trong các

nguyên tử và ion sau: H, He+. (Cho ZH = 1; ZHe = 2).2. Tính năng lượng ion hóa của H và năng lượng ion hóa thứ 2

của He.3. Mỗi phân tử XY2 có tổng các hạt proton, nơtron, electron

bằng 178; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 12.

a , Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY2 . b , Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y và xác định các

số lượng tử của electron cuối cùng được điền vào.

Hướng dẫn

1. Năng lượng của electron trong hệ một hạt nhân và một electron:

En = (eV)

Ở trạng thái cơ bản: n = 1.* Với H: E1(H) = -13,6eV;* Với He+: E1(He

+ ) = - 54,4 eV;

2. Năng lượng ion hóa của hidro là năng lượng tối thiểu để bứt e ra khỏi nguyên tử hoặc ion, tức là đưa e từ trạng thái cơ bản ra xa vô cùng (không truyền thêm động năng cho e). Dễ thấy: I1(H) =13,6eV; I2(He) = 54,4 eV.

a , Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân của X là Zx , Y là Zy ; số nơtron (hạt không mang điện) của X là Nx , Y là Ny . Với XY2 , ta có các phương trình:

0.5

0,25

0,75

2 Zx + 4 Zy + Nx + 2 Ny = 178 (1) 2 Zx + 4 Zy Nx 2 Ny = 54 (2) 4 Zy 2 Zx = 12 (3)

Zy = 16 ; Zx = 26Vậy X là sắt, Y là lưu huỳnh. XY2 là FeS2 .

b, Cấu hình electron: Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d64s2 ; S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

Bộ 4 số lượng tử cuối của X: n = 3; l = 2; ml =-2; ms= -1/2.Bộ 4 số lượng tử cuối của X: n = 3; l = 1; ml =-1; ms= -1/2.

0,25

0,25

2 Viết công thức Lewis, dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion sau (có giải thích) và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm?

SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN-

Hướng dẫn

Phân tử Công thức Lewis Công thức cấu trúc

Dạng lai hóa của NTTT

Dạng hình học của phân tử

AX2E sp2 Gấp khúc

AX3 sp2 Tam giác đều

AX4 sp3 Tứ diện

AX4E sp3d Cái bập bênh

AX2 Sp Đường thẳng

Mỗi ý đúng 0,1 điểm

3 1.Cho giá trị của biến thiên entanpi và biến thiên entropi chuẩn ở

3000K và 12000K của phản ứng:

CH4 (khí) + H2O (khí) CO ( khí) + 3H2 ( khí)Biết là

DH0 (KJ/mol) DS0

J/K.mol3000K - 41,16 - 42,412000K -32,93 -29,6

a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 3000K và 12000K?

b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K2. Năng lượng mạng lưới của một tinh thể có thể hiểu là năng lượng

cần thiết để tách những hạt ở trong tinh thể đó ra cách xa nhau những khoảng vô cực.

Hãy thiết lập chu trình để tính năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết:

Sinh nhiệt của CaCl2: DH1 = -795 kJ/ molNhiệt nguyên tử hoá của Ca: DH2 = 192 kJ / molNăng lượng ion hoá (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ molNăng lượng phân ly liên kết Cl2: DH3 = 243 kJ/ mol

Ái lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ molHướng dẫn

1. a) Dựa vào biểu thức: DG0 = DH0 - TDS0

Ở 3000K ; DG0300 = (- 41160) - [ 300.(- 42,4)] = -28440J = -28,44

kJỞ 12000K ; DG0

1200 = (- 32930) - [ 1200.(- 29,6)] = 2590 = 2,59 kJDG0

300 0, phản ứng đã cho tự xảy ra ở 3000K theo chiều từ trái sang phải.DG0

1200 > 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngược lại ở 12000K

b) + Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K DG0 = -2,303RT lgK (-28440) = (-2,303).8,314. 300.lgKlgK = 28440/ 2,303.8,314.300 = 4,95

K = 10 4,95

2. Thiết lập chu trìnhChu trình Born - Haber

Ca(tt) + Cl2 (k) CaCl2(tt)

Ca (k) 2Cl (k)

Ca2+ (k) + 2Cl- (k)

Ta có:

Uml = DH2 + I1 + I2 + DH3 + 2A - DH1

Uml = 192 + 1745 + 243 – (2 x 364) - (-795)

Uml = 2247 (kJ/.mol)

0,5

0,5

0,5

0,5

DH1

DH2 DH3

I1+I2 2A -Uml

4 1.Tính pH của dung dịch A gồm KCN 0,120 M; NH3 0,150 M và KOH 5,00.10-3 M.Cho biết pKa của HCN là 9,35; của NH4

+ là

9,242.Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl2(10-3M) và FeCl3(10-

3M) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A. a) Kết tủa nào tạo ra trước, vì sao? b) Tìm pH thích hợp để tách một trong 2 ion Mg2+ hoặc Fe3+ ra khỏi dung dịch. Biết rằng nếu ion có nồng độ = 10–6 M thì coi như đã được tách hết. ( Cho tích số tan của Fe(OH)3 và Mg(OH)2 lần lượt là: 10 – 39 và 10 – 11 )Hướng dẫn

1) Tính pH của dung dịch:CN- + H2O HCN + OH- Kb1 = 10-

4,65

NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb2 = 10- 4,76

KOH -> K+ + OH-

H2O H+ + OH-

[OH-] = CKOH + [HCN] + [NH4+] + [H+]

Đặt [OH-] = x x = 5.10-3 + Kb1[CN]/x + Kb2[NH3]/x + KH2O/xx2 - 5.10-3x - (Kb1[CN-] + Kb2[NH3] + KH2O) = 0

Tính gần đúng coi [CN-] bằng CCN- = 0,12M ; [NH3] = CNH3 = 0,15 M .Ta có: x2 - 5.10-3 . x - 5,29 . 10-6 = 0 -> x = [OH-] = 5,9.10-3M.Kiểm lại [HCN] / [CN-] = 10-4,65/ 5,9.10-3 = 3,8.10-3 -> [HCN] << [CN-]

[NH4+ ] / [NH3] = 10-4,76/ 5,9.10-3 = 2,9.10-3 -> [NH4

+] << [NH3]Vậy cách giải gần đúng trên có thể chấp nhận -> pH = 11,77.2) MgCl2 ® Mg2+ + 2Cl – và Mg2+ + 2OH – ® Mg(OH)2 (1) FeCl3 ® Fe3+ + 3Cl – và Fe3+ + 3OH – ® Fe(OH)3 (2)

a) Để tạo ¯ Fe(OH)3 thì [OH –] ³ = 10-12 M (I)

Để tạo ¯ Mg(OH)2 ® [OH –] ³ = 10-4 M (II)

So sánh (I) < (II) thấy ® ¯ Fe(OH)3 tạo ra trước. b) Để tạo ¯ Mg(OH)2: [OH –] = 10-4 ® [H+] = 10-10 ® pH = 10 (nếu pH < 10 thì không ¯) Để ¯ hoàn toàn Fe(OH)3: [Fe3+] 10-6M ® [OH –]3 > 10-33 ® [H+] <10-3 ® pH > 3

2 điểm

0,5

0,5

0,5

0,5

Vậy để tách Fe3+ ra khỏi dd thì: 3 < pH < 10

5 Một pin điện hóa được tạo bởi 2 điện cực. Điện cực thứ nhất là tấm đồng nhúng vào dung Cu(NO3)2 0,8M. Điện cực 2 là một đũa Pt nhúng vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe2+ và Fe3+ (trong đó [Fe3+] = 4[Fe2+]. Thế điện cực chuẩn của Cu2+/ Cu và Fe3+/Fe2+ lần lượt là 0,34V và 0,77V.1. Xác định điện cực dương, điện cực âm. Tính suất điện động khi

pin bắt đầu làm việc.

2. Tính tỉ lệ khi pin hết điện (coi thể tích của dung dịch

Cu(NO3)2 0,8M là rất lớn).Hướng dẫn

1.E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg4 = 0,8055 VE(Cu2+/Cu) = 0,34 + 0,059/2 . lg0,8 = 0,3371 VVậy điện cực dương là điện cực Pt; điện cực âm là điện cực Cu

Epin = 0,8055 - 0,3371 = 0,4684 V

2. Pin hết điện tức là Epin = 0. Khi đó E (Cu2+/Cu) = E (Fe3+/Fe2+)Vì thể tích dung dịch Cu(NO3)2 rất lớn => nồng độ Cu2+ thay đổi không đáng kể => E (Cu2+/Cu)=0,3371 VE (Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg ([Fe3+]/[Fe2+]) = 0,3371

=> [Fe3+]/[Fe2+] = 4,5995.10-8.

2 điểm

1,0

1,0

6Cho sơ đồ biến hóa :

A FeCl3

X Y Z

T M N

Hoàn thành phương trình hóa học khác nhau trong sơ đồ biến hóa trên. Biết: X là một đơn chất, Y, Z, M là các muối có oxi của X, T là muối không chứa oxi của X, N là axit không bền của X.

Hướng dẫn: Sơ đồ biến hóa thỏa mãn là:

HCl FeCl3

X KClO3 KClO4

KCl KClO HClO

Có các phương trình phản ứng: H2 + Cl2 → 2HCl (1) (X) (A) 6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O (2) (A) (Fe3O4,) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (3)

3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O (4) (Y) 6HCl + KClO3 → 3Cl2 + KCl + 3H2O (5) Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O (6) (T) 2KClO3 2KCl + 3O2 (7)

KCl + 3H2O KClO3 + 3H2 (8)

4KClO3 → 3KClO4 + KCl (9)

KClO4 KCl + 2O2 (10)

KCl + H2O KClO + H2 (11) (M) KClO + CO2 + H2O → HClO + NaHCO3 (12) (N)

7 Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ.

Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI trong môi trường axit

(khử tất cả Fe3+ thành Fe2+) tạo ra dung dịch A. Pha loãng dung

dịch A đến thể tích 50ml. Lượng I2 có trong 10ml dung dịch A

phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh ra

). Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+

trong dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch

2 điểm

to

to

đp dung dịch(80oC) Không có mnx

300o

đp dung dịch Không có mnx

tocao

KMnO4 1,00M trong dung dịch H2SO4.

1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (dạng phương

trình ion thu gọn).

2. Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu?

Hướng dẫn

1.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

2.Trong 25 ml: =0,016 (mol)

→ trong 10ml = 6,4x10-3(mol)

Từ (3) và (4): = = 5,5x1x10-3 = 5,5x10-3(mol)

Từ (3): = =5,5x10-3(mol) =2( + )

Có thể xem Fe3O4 như hỗn hợp Fe2O3.FeO

= = 6,4x10-3 – 5,5x10-3 = 9x10-4(mol)

= =1,85x10-3(mol).

Trong 50 ml : =4,5x10-3(mol) → =1,044 gam

→ % khối lượng Fe3O4 = 1,044/6 x 100% = 17,4%

= 9,25x10-3(mol) → =1,48 gam

→ % khối lượng Fe2O3 = 1,48/6 x 100% = 24,67%

1.0

0,25

0,25

0,58

Câu 8: Bài tập tổng hợp(2 đ) Nguyên tử của một nguyên tố X trong đó electron cuối cùng có 4 số lượng tử n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½

2 điểm

1. Xác định tên nguyên tố X.2. Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX và KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 0,1M và AgNO3 chưa biết nồng độ, thu được kết tủa A và dung dịch B.Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO3 và KNO3 tương ứng theo

tỉ lệ 3,4 : 3,03. Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g.

a, Tính lượng kết tủa của A?B,Tính CM của AgNO3 trong dung dịch hỗn hợp.

(cho Na = 23, N = 14, K = 39, Ag = 108, Br = 80, Zn = 65, Cu = 64)H ư ớng dẫn 1(0,75đ) Nguyên tử của nguyên tố X có:

n = 3l = 1

m = 0s = - ½Cấu trúc hình e của X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

-> Zx = 17 X là clo 2(1,25đ). a/ NaCl + AgNO3 = AgCl ¯ + NaNO3

KBr + AgNO3 = AgBr ¯ + KNO3

Khi cho Zn vào dd B, khối lượng miếng Zn tăng, chứng tỏ AgNO3

dư. Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag ¯Zn + Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu ¯

NaCl : x molKBr : y mol

01,0000.1

1,0.1002)

3Cu(NOn mol

03,34,3

3

3C%KNOC%NaNO

-> 03,34,3

3

3

KNO

NaNO

mm

xy 75,003,34,3

101y85x

(1)

58,5x + 119y = 5,91 (2)

0,75

0,25

electron cuối cùng ở phân lớp 3p

electron này là e thứ 5 của ở phân lớp 3p

Giải hệ pt (1), (2)

03,004,0

yx

mA = 0,04 . 143,5 + 0,03 . 188 = 11,38g b/ 1 mol Zn -> 2 mol Ag khối lượng tăng 151g

a mol Zn -> 151a1 mol Zn -> 1 mol Cu khối lượng giảm 1g0,01 mol -> 0,01g

151a – 0,01 = 1,1225a = 0,0075

ñAgNO3n

b 0,04 + 0,03 + 0,015 = 0,085 mol

M85,01001000.085,0)

3M(AgNOC

0,5

0,5

91. Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới đất. phải trong thời gian là bao nhiêu để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.1012 nguyên tử/phút xuống còn 3.10-3

nguyên tử/phút.2. Hoàn thành các Pư hạt nhân sau:

a) 12Mg26 + ...? → 10Ne23 + 2He4

b) 9F19 + 1H1 → ...? + 2He4

c) 92U235 + 0n1 → 3(0n1) +...? + 57La146

d) 1H2 + ...? → 2 2He4 + 0n1

Hướng dẫn

1.

năm

Áp dụng công thức: ln

ln

t = 1,0176.104 năm hay 10.176 năm

2. Từ định luật bảo toàn điện tích và số khối ® các hạt còn thiếu:

a. 0n1 b. 8O16 c. 35Br87 d. 3Li7

2 điểm

0,25

0,25

0,5

0,25x4

10 Ở 270C, 1atm N2O4 phân huỷ theo phản ứng :

N2O4 (khí) 2NO2 (khí)

với độ phân huỷ là 20%

1. Tính hằng số cân bằng Kp.

2. Tính độ phân huỷ một mẫu N2O4 (khí) có khối lượng 69 gam, chứa

trong một bình có thể tích 20 (lít) ở 270C

Hướng dẫn

1.Gọi độ phân huỷ của N2O4 ở 270C, 1 atm là , số mol của N2O4 ban đầu

là n

Phản ứng: N2O4 (k) 2NO2 (k)

Ban đầu: n 0

Phân ly: n 2n

Cân bằng n(1- ) 2n

Tổng số mol hỗn hợp lúc cân bằng: n’ = n(1+ )

Nên áp suất riêng phần của các khí trong hỗn hợp lúc cân bằng:

;

= =

với P = 1atm, = 20% hay = 0,2 KP = 1/6 atm 2. = 69/92 = 0,75mol

Gọi độ phân huỷ của N2O4 trong điều kiện mới là ’

Phản ứng: N2O4 (k 2NO2 (k)

Ban đầu: 0,75 0

Phân ly: 0,75 ’ 1,5 ’

Cân bằng 0,75(1- ’) 1,5 ’

Tổng số mol hỗn hợp lúc cân bằng: n” = 0,75(1+ ’)

Áp suất hỗn hợp khí lúc cân bằng:

2 điểm

1,0

1,0

= = 0,9225(1+α’)

KP = ’ = 1/6

Vì KP = const nên: ’ 0,19