Kì thi chọn đội tuyển quốc gia dự thi olympic hoá học quốc tế năm 2002 thời gian : 180 phút

bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn đội tuyển quốc gia dự thi 
 olympic hoá học Quốc tế năm 2002
 Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề )
 Ngày thi : 3 / 5 / 2002
Câu I: 
1. Khí A cấu tạo từ các nguyên tố nitơ và hiđro. Khối lượng của 2,24 lit khí A ở 27,3OC và 0,55 atm bằng khối lượng của 1,68 lit khí oxi đo ở 54,6OC và 0,8 atm. 
a) Viết công thức cấu tạo Lewis của A và cho biết nitơ trong A có lai hoá kiểu gì (có giải thích), từ đó dự đoán cấu tạo không gian của A. 
b) Thực nghiệm cho biết trong nước A có khả năng điện li 2 nấc tạo ra dung dịch bazơ. Giải thích tại sao A có tính bazơ và viết các phương trình phản ứng để minh hoạ. 
2. Thực nghiệm cho biết hai trị số năng lượng liên kết, Elk (theo kJ.mol-1) là 385,94 và 578,91. Hãy cho biết phân tử cacbon (C2), phân tử bo (B2) tương ứng đúng với giá trị nào trong các trị số trên. Dùng thuyết liên kết hoá trị để giải thích. 
Câu II:
	Tại 25OC, DGO tạo thành của các chất như sau (theo kJ.mol-1) 
H2O (k)	 CO2 (k) 	 CO (k) H2O (l)
 -228,374	 -394,007 -137,133	 -236,964
	1. Tính Kp của phản ứng CO (k) + H2O (l) H2 (k) + CO2 (k) tại 25OC. 
2. Tính áp suất hơi nước tại 25OC.	 
3. Hỗn hợp gồm các khí CO, CO2, H2 mà mỗi khí đều có áp suất riêng phần 1 atm được trộn với H2O (lỏng, dư). Tính áp suất riêng phần mỗi khí có trong hỗn hợp cân bằng tại 25OC, biết quá trình xảy ra khi V = const.
Câu III:
	1. Hãy cho biết tính axit-bazơ của amin R-NH2 và xeton RÂ-CO-R² trong nước. Giải thích. 
2. Phản ứng của một amin R-NH2 và một xeton RÂ-CO-R² trong nước được nghiên cứu trong khoảng pH = 0 - 7.
R
'
C
O
R
"
R
N
H
2
+
R
'
C
R
"
N
R
+
H
2
O
Sơ đồ phản ứng tổng quát:
nhanh
+
H
nhanh
++
R
H
N
"
R
C
'
R
+
R
N
"
R
C
'
R
+
nhanh
"
R
R
H
N
2
H
O
C
'
R
"
R
R
2
H
N
H
O
C
'
R
chậm
1
k
+
+
2
H
N
R
H
O
"
R
C
'
	Thực nghiệm cho thấy rằng trong giới hạn pH đã cho, phản ứng cộng giữa amin và axit liên hợp của xeton là phản ứng quyết định tốc độ của toàn bộ phản ứng. Các giai đoạn của phản ứng diễn ra như sau:
R
 - H2O
a) Cho biết vai trò của ion H+ trong phản ứng nghiên cứu ?
	b) Cho nồng độ đầu của các chất phản ứng bằng 1M ; pKa của axit liên hợp của xeton và của amin tương ứng bằng 0 và 9 . Hãy chứng minh sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào độ pH. Giá trị cực đại của tốc độ tại pH bằng bao nhiêu ?
c) So sánh tốc độ phản ứng tại pH = 0 và pH = 7 ?
Câu IV:
	Phản ứng trùng hợp etilen xảy ra theo cơ chế gốc với chất khơi mào là peroxit benzoyl (C6H5COO)2 .
1. Hãy viết phương trình phản ứng cho các giai đoạn tạo gốc tự do và khơi mào, phát triển mạch, ngắt mạch.
2. Biét rằng phản ứng tạo gốc tự do là phản ứng bậc 1. Thực nghiệm cho biết ở 100OC chu kì bán huỷ của peroxit benzoyl là 19,8 phút. Hãy tính hằng số tốc độ phản ứng tạo gốc tự do ở 100OC.
3. Một thí nghiệm khác cho biết ở 70OC chu kì bán huỷ của peroxit benzoyl là 438 phút. Hãy tính năng lượng hoạt hoá của phản ứng tạo gốc tự do.
Câu V:
Hỗn hợp B gồm 100,00 ml HCl 0,120 M và 50,00 ml Na3PO4. 
1. Tính nồng độ của dung dịch Na3PO4, biết rằng hỗn hợp B có pH = 1,50. 
2. Tính thể tích NaOH 0,100 M cần để trung hoà 100,00 ml hỗn hợp B đến pH bằng 7,26.
3. Thêm Na2CO3 vào dung dịch B cho đến pH = 4,0. Hãy cho biết thành phần chủ yếu trong dung dịch thu được. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 
Câu VI:
1. Tuỳ theo pH mà hệ Cr (VI)/Cr (III)có thể tồn tại ở các cặp oxi hoá-khử khác nhau. Tính EO và thiết lập phương trình phụ thuộc E-pH đối với cặp CrO42-/CrOH2+.
2. 
 a) Hãy thiết lập sơ đồ pin sao cho khi pin hoạt động thì xảy ra phản ứng sau: 
CH3COO-	+ HSO4- CH3COOH	 + 	 SO42-	
b) Tính EO của pin.	
.......................................
Cho ở 25OC: 
EOCr2O72-/2Cr3+ = 1,33 V ; Tích số ion của nước bằng 10-14.
Cr3+	+ H2O CrOH2+ + H+	 K = 10-3,8
Cr2O72- + H2O 2 HCrO4-	 	 K = 10-1,36
pKa của: HSO4- 2,00 ; CH3COOH 4,76 ; H2CO3: 6,35 ; 10,33 ; HCrO4- 6,50
H3PO4: 2,23 ; 7,26 ; 12,32. Độ tan CO2 trong nước bằng 0,030 M.