Bài tập về hóa học vô cơ đại cương

Caâu 1:Chất phóng xạ

210

Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính khối lượng Po có độphóng xạlà 1 Ci (ĐS:

0,222 mg)

Câu 2: Tính tuổi của một pho tượng cổbằng gỗbiết rằng độphóng xạ

β của nó bằng 0,77 lần độphóng xạ

của một khúc gỗcùng khối lượng vừa mới chặt. Biết

14

C

T 5600 = năm. (ĐS:2100 năm)

Câu 3:Xét phản ứng hạt nhân xảy ra khi bắn các hạt α vào bia Al:

27 30

13 15

Al P n + α → + . Cho biết: mAl

=

26,974u ; m

P= 29,970u ; m α = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp

= 1,0073u.Hãy tính năng lượng tối thiểu của

hạt α cần thiết đểphản ứgn xảy ra. (ĐS:3MeV)

pdf22 trang | Chia sẻ: maika100 | Lượt xem: 2087 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Bài tập về hóa học vô cơ đại cương, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ch chất B, đều cùng nồng độ 1M, ở nhiệt độ 333,2K 
thì sau bao lâu A phản ứng hết 90%? 
Câu 7: N2O5 dễ bị phân hủy theo phản ứng sau: 2 5(k ) 2(k) 2(k)N O 4NO O→ + . Phản ứng là bậc nhất với hằng số 
tốc độ phản ứng là: k = 4,8.10-4 s-1 
a. Tính thời gian mà một nửa lượng N2O5 phân hủy 
b. Áp suất ban đầu cùa N2O5 là 500 mmHg. Tính áp suất của hệ sau 10 phút 
(ĐS: a. 1444s ; b. 687,5 mmHg) 
Câu 8: Ở nhiệt độ T(K), hợp chất C3H6O bị phân hủy theo phương trình: 3 6 (k) 2 4(k) (k) 2(k)C H O C H CO H→ + + 
Đo áp suất P của hỗn hợp phản ứng theo thời gian ta thu được kết quả cho bởi bảng sau: 
a. Chứng minh phản ứng là bậc nhất theo thời gian 
b. Ở thời điểm nào áp suất của hỗn hợp bằng 0,822 atm 
Câu 9: Với phản ứng ở pha khí: 2 2A B 2AB (1)+ → , cơ chế phản ứng được xác định: 
 (nhanh) 
 (nhanh) 
 (chậm) 
Viết biểu thức tốc độ phản ứng (1) và giải thích. 
Câu 10: Xác định các hằng số tốc độ k1 và k2 của phản ứng song song (Sơ đồ trên). Biết rằng hỗn hợp sản 
phẩm chứa 35% chất B và nồng độ chất A đã giảm đi một nửa sau 410 s. (k1 = 0,591.10-3 ; k2 = 1,099.10-3 s-1) 
Câu 11: Thực nghiệm cho biết sự nhiệt phân ở pha khí N2O5 
0t
→ NO
 2 + O2 (*) là phản ứng một 
chiều bậc nhất. Cơ chế được thừa nhận rộng rãi của phản ứng này là 
 N2O5 1k→ NO 2 + NO3 (1) 
 NO
 2 + NO3 1k−→ N2O5 (2) 
 NO
 2 + NO3 2k→ NO + NO 2 + O2 (3) 
 N2O5 + NO 3k→ 3 NO 2 (4). 
a. Áp dụng sự gần đúng trạng thái dừng cho NO, NO3 ở cơ chế trên, hãy thiết lập biểu thức tốc độ của (*). 
Kết quả đó có phù hợp với thực nghiệm không? 
b. Giả thiết rằng năng lượng hoạt hóa của (2) bằng không, của (3) bằng 41,570 kJ.mol-1. Dựa vào đặc điểm 
cấu tạo phân tử khi xét cơ chế ở trên, phân tích cụ thể để đưa ra biểu thức tính k
-1/ k2 và hãy cho biết trị 
số đó tại 350 K. 
t (phút) 0 5 10 15 ? 
P (atm) 0,411 0,537 0,645 0,741 0,822 
2
2 2
2
(a) A 2A
(b) A B AB
(c) A AB 2AB
+
+



 k1 
A 
 k2 
B 
C 
Bài tập nâng cao chuyên đề đại cương Trang: 10 
***************************************************************************************************************************************** 
Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 10 
c. Từ sự phân tích giả thiết ở điểm b) khi cho rằng các phản ứng (1) và (2) dẫn tới cân bằng hóa học có hằng 
số K, hãy viết lại biểu thức tốc độ của (*) trong đó có hằng số cbhh K. 
Hướng dẫn giải: 
a. Xét d[NO3]/dt = k1[N2O5] – k -1[NO2][NO3] – k2[NO2][NO3] ≈ 0 (a) 
 → [NO3] = k1[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (b). 
 Xét d[NO]/dt = k2[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5] ≈ 0 (c) 
 → [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (d). 
 Thế (b) vào (d) ta được [NO] = k1k2 / k3(k -1 + k2) (d). 
 Xét d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5] (e). 
 Thế (b), (d) vào (e) và biến đổi thích hợp, ta được 
 d[N2O5]/dt = { - k1 + (k -1 – k2)/ (k -1 + k2)}[N2O5] = k`[N2O5] (f) 
b. Trong (2) do sự va chạm giữa NO2 với NO3 nên N2O5 ≡ O2NONO2 được tái tạo, tức là có sự va chạm của 
1 N với 1 O. Ta gọi đây là trường hợp 1. 
Trong (3) NO được tạo ra do 1 O bị tách khỏi NO2 ; NO2 được tạo ra từ sự tách 1O khỏi NO3. Sau đó 2 O 
kết hợp tạo ra O2. Ta gọi đây là trường hợp 2. Như vậy ở đây số va chạm giữa các phân tử áng chừng gấp 
2 so với trường hợp 1 trên. 
 Phương trình Archéniux được viết cụ thể cho mỗi phản ứng đã xét: 
 P.ư (2): k 
-1 = A2e 2 /E RT− (*); P.ư (3): k2 = A3e 3 /E RT− (**) 
Theo lập luận trên và ý nghĩa của đại lượng A trong pt Archéniux đặc trưng cho số va chạm dẫn tới phản 
ứng, ta thấy A3 = 2A2. Ta qui ước A 2 = 1 thì A3 = 2. Theo đề bài: E2 = 0; E3 = 41,570 kJ.mol -1; T = 350. 
Thay số thích hợp, ta có: 
 k 
-1/ k2 = ½ e 3 /E RT = ½ e
341,578/8,314.10 .350−
 ≈ 8.105(lần). 
c. Kết hợp (1) với (2) ta có cbhh: N2O5    NO2 + NO3 (I) 
 K = k1 / k -1 = [NO2][NO3] / [N2O5] (I.1) 
 Đưa (I.1) vào b/ thức (c): [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] = k2K/k3 (I.2). 
 Thế b/ thức (I.2) này và (b) trên vào (e), ta có 
 d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2]{ k -1[NO2](k1[N2O5]/ (k -1 + k2)[NO]}- k3(k2K/k3). 
 Thu gọn b/ t này, ta được d[N2O5]/dt = {- k1+ (k-1k1/(k -1 + k2)) - k2K}[N2O5] (I.3) 
 Giả thiết k
-1>> k2 phù hợp với điều kiện Ea2 ≈ 0. Cbhh (I) nhanh chóng được thiết lập. 
 Vậy từ (I.3) ta có 
 d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1k1/ k -1) - k2K}[N2O5] (I.4). 
 Chú ý K = k1 / k -1, ta được: 
 d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1- k2)K}[N2O5] (I.5). 
Câu 12: Trong một hệ có cân bằng 3 H2 + N2  2 NH3 (*) được thiết lập ở 400 K người ta xác định được 
các áp suất riêng phần sau đây: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105 Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa 
1. Tính hằng số cân bằng Kp và ∆G0 của phản ứng (*) ở 400 K. 
2. Tính lượng N2 và NH3, biết hệ có 500 mol H2. 
(ĐS: 1. 38,45 ; -12,136 kJ.mol-1 ; 2. n
(N2) = 166 mol ; n (NH3) = 644 mol) 
Câu 13: Cho phản ứng A + B → C + D 
 (*) diễn ra trong dung dịch ở 25 OC. 
Đo nồng độ A trong hai dung dịch ở các thời điểm t khác nhau, thu được kết quả: 
Dung dịch 1 
[A]0 = 1,27.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,26 mol.L-1 
t(s) 1000 3000 10000 20000 40000 100000 
[A] (mol.L-1) 0,0122 0,0113 0,0089 0,0069 0,0047 0,0024 
Dung dịch 2 
[A]0 = 2,71.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,495 mol.L-1 
Bài tập nâng cao chuyên đề đại cương Trang: 11 
***************************************************************************************************************************************** 
Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 11 
t(s) 2.000 10000 20000 30000 50000 100000 
[A] (mol.L-1) 0,0230 0,0143 0,0097 0,0074 0,0050 0,0027 
1. Tính tốc độ của phản ứng (*) khi [A] = 3,62.10-2 mol.L-1 và [B] = 0,495 mol.L-1. 
2. Sau thời gian bao lâu thì nồng độ A giảm đi một nửa? 
(ĐS: 1. v = 4,32.10¯ 6 mol.L-1. s-1 ; 2 T = 8371 s) 
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
Phần 5: ĐIỆN HÓA HỌC 
Câu 1: Để xác định hằng số tạo phức (hay hằng số bền) của ion phức [Zn(CN)4]2-, người ta làm như sau: 
- Thêm 99,9 ml dung dịch KCN 1M vào 0,1 ml dung dịch ZnCl2 0,1 M để thu được 100ml dung dịch ion 
phức [Zn(CN)4]2- (dung dịch A). 
- Nhúng vào A hai điện cực: điện cực kẽm tinh khiết và điện cực so sánh là điện cực calomen bão hoà có 
thế không đổi là 0,247 V (điện cực calomen trong trường hợp này là cực dương). 
- Nối hai điện cực đó với một điện thế kế, đo hiệu điện thế giữa chúng được giá trị 1,6883 V. 
Hãy xác định hằng số tạo phức của ion phức [Zn(CN)4]2-. Biết thế oxi hoá - khử tiêu chuẩn của cặp Zn2+/Zn 
bằng -0,7628 V. (ĐS: β1,4 = 1018,92 ) 
Câu 2: Dung dịch A gồm CrCl3 0,010 M và FeCl2 0,100 M. 
a. Tính pH của dung dịch A. 
b. Tính pH để bắt đầu kết tủa và kết tủa hoàn toàn Cr(OH)3 từ dung dịch CrCl3 0,010 M (coi một ion 
được kết tủa hoàn toàn nếu nồng độ còn lại của ion đó trong dung dịch nhỏ hơn hoặc bằng 1,0.10-6 M). 
c. Tính 2
4 2
o
CrO / CrO
E
− −
. Thiết lập sơ đồ pin và viết phương trình phản ứng xảy ra trong pin được ghép bởi cặp 
2- -
4 2CrO /CrO và -3NO /NO ở điều kiện tiêu chuẩn. 
Cho: Cr3+ + H2O  CrOH2+ + H+ β1= 10-3,8 
Fe2+ + H2O  FeOH+ + H+ β2 = 10-5,92 
Cr(OH)3↓  Cr3+ + 3 OH¯ KS = 10-29,8 
 Cr(OH)3↓  H+ + CrO2- + H2O K = 10-14 
 H2O  H+ + OH- Kw =10-14 
2
4 3 3
o o o
CrO / Cr(OH) ,OH NO ,H / NO
RTE 0,13V;E 0,96V;2,303 0,0592(25 C)
F− − − +
= − = = 
Đáp số: a. pH = 2,9 
b. Ñeå kết tủa hoàn toàn Cr(OH)3 ↓ từ dung dịch Cr3+ 0,010 M thì: pH ≥ 7,2 
c. Eo = -0,13 V ; sô ñoà pin: (-) Pt | CrO42- 1M ; CrO2- 1M ; OH- 1M || NO3- 1M ; H+ 1M | (Pt) NO, pNO = 1atm (+) 
Câu 3: Trong không khí dung dịch natri sunfua bị oxi hoá một phần để giải phóng ra lưu huỳnh. Viết phương 
trình phản ứng và tính hằng số cân bằng. 
Cho: E0(O2/H2O) = 1,23V ; E0(S/S2-) = - 0,48V; 2,3 RT/F ln = 0,0592lg 
Câu 4: Để sản xuất 1 tấn nhôm người ta điện phân boxit chứa 50% Al2O3. Hỏi cần lượng Boxit và năng 
lượng kWh là bao nhiêu, biết rằng điện áp làm việc là 4,2V. Tính thời gian tiến hành điện phân với cường độ 
dòng điện 30000A 
(ĐS: 12509 kWh ; t = 99h) 
Câu 5: Thiết lập một pin tại 25oC: Ag | [Ag(CN)n(n-1)-] = C mol.l-1, [CN-] dư || [Ag+] = C mol.l-1 | Ag 
1. Thiết lập phương trình sức điện động E (n,[CN ], p )−= βf , β là hằng số điện li của ion phức 
2. Tính n và pβ , biết Epin =1,200 V khi [CN-] = 1M và Epin = 1,32 V khi [CN-] = 10M 
Câu 6: Dựa vào các số liệu thế khử chuẩn sau để xây dựng giản đồ thế khử chuẩn của Urani (giản đồ Latime) 
và cho biết ion nào không bền trong dung dịch. 
2
2 2UO / UO
+ +
4
2UO / U
+ +
4U / U+ 3U / U+ 
Eo, V 0,062 0,612 -1,5 -1,798 
Bài tập nâng cao chuyên đề đại cương Trang: 12 
***************************************************************************************************************************************** 
Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 12 
Câu 7: Ở 25oC xảy ra phản ứng sau: 2 4 3 3Fe Ce Fe Ce+ + + ++ + .Cho các số liệu về thế khử chuẩn của các 
cặp: 3 2 4 3o oFe / Fe Ce / CeE 0,77V;E 1,74V+ + + += = 
1. Tính hằng số cân bằng K của phản ứng 
2. Tính thế phản ứng tại thời điểm tương đương, biết ban đầu số mol của Fe2+ và Ce4+ là bằng nhau. 
(ĐS: K = 2,76.1016 ; E = 1,255V) 
Câu 8: Thiết lập giản đồ Latime của Vanađi dựa vào các dữ kiện sau: 
2
2
/SO Zn / Zn
V / V V / V
0,170V 0,760V
1,180V +
→
→
= = −
= − =
2- 2+
4
2+ 3+
+ 2+ 2- o
4 2 4 2
+ + 2+ 2+ o
4 2
o o
SO
o o
(1) 2V(OH) + SO 2VO + SO + 4H O ; E = 0,83V
(2) 2V(OH) + 3Zn + 8H 2V + 3Zn + 8H O ; E =1,129V
E ; E 
E ; E 0, 255V− 
Câu 9: Chuẩn độ 10 cm3 dung dịch FeCl2 0,1 N bằng dung dịch K2S2O3 0,1N ở 25oC. Phản ứng được theo 
dõi bằng cách đo thế điện cực platin. Tính thế ở điểm tương đương biết rằng giá trị thế điện cực chuẩn: 
3 2 2 2
2 8 4
o o
Fe / Fe S O /SO
E 0,77V;E 2,01V+ + − −= = (ĐS: 1,62V) 
Câu 10: Cho biết các số liệu sau tại 25oC: 
2 2
o o
O / H OAu / AuE 1,7V;E 1, 23V+ = = . Hằng số điện li tổng của ion phức 
[Au(CN)2]- là 7,04.10-40. Chứng minh rằng khi có mặt ion CN- trong dung dịch kiềm thì 
2
o
[Au(CN) ] / AuE − nhỏ 
hơn 
2
o

File đính kèm:

  • pdfkinhhoa_BaiTapHoaHocDaiCuong.pdf