Đang tải... (xem toàn văn)
Tại 25oC phản ứng 2 N2O5(k) → 4 NO2(k) + O2 (k) có hằng số tốc độ k = 1,8.105. s1; biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.C(N2O5). Phản ứng trên xảy ra trong bình kín thể tích 20,0 lit không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình. Ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm . Giả thiết các khí đều là khí lý tưởng. 1. Tính tốc độ: a. tiêu thụ N2O5 b. hình thành NO2 ; O2. 2. Tính số phân tử N2O5 đó bị phân tích sau 30 giây. 3. Nếu phản ứng trên có phương trình N2O5 (k) → 2 NO2 (k) + ½ O2 (k) thì trị số tốc độ phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng có thay đổi không? Giải thích.
1 ĐỀ THAM KHẢO SỐ KỲ THI CHỌ HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NĂM HỌC 2023-2024 MƠN HĨA HỌC THỜI GIAN 180 PHÚT Câu (4 điểm) Tại 25oC phản ứng N2O5(k) → NO2(k) + O2 (k) có số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1; biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.C(N2O5) Phản ứng xảy bình kín thể tích 20,0 lit khơng đổi Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình Ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng N2O5 0,070 atm Giả thiết khí khí lý tưởng Tính tốc độ: a tiêu thụ N2O5 b hình thành NO2 ; O2 Tính số phân tử N2O5 bị phân tích sau 30 giây Nếu phản ứng có phương trình N2O5 (k) → NO2 (k) + ½ O2 (k) trị số tốc độ phản ứng, số tốc độ phản ứng có thay đổi khơng? Giải thích Câ Ý Nội dung u Trước hết phải tính tốc độ phản ứng theo biểu thức có: V = k CN2O5 (1) Đó có trị số k; cần tính C(N2O5) thời điểm xét: pi V = ni RT CN2O5 = nN2O5 : V = pi / RT (2) Thay số vào (2), ta có: C(N2O5) = 0,070 : 0,082 298 = 2,8646.10-3(mol.l-1) Đưa vào (1): Vpu = 1,80 10-5 x 2,8646 10-3 Vpu = 5,16 10-8 mol L-1 S-1 (3) Từ ptpư N2O5 (k) NO2 (k) + O2 (k) V tiêu thụ N O5 = −d C N O =2V pư dt (4) Thay số vào (4) Vtiêu thụ N2O5 = - x 5, 16 10-8 Vtiêu thụ N2O5 = - 1,032.10-7 mol.l-1.s-1 Dấu – để “tiêu thụ N2O5 tức N2O5 hay giảm N2O5” b Vhình thµnh NO2 = Vpư = - 2Vtiêu thụ N2O5 (5) Thay số: Vhình thành NO2 = x 5,16.10-8 Vhình thành NO2 = 2,064.10-7 mol l-1.s-2 Vhình thànhO2 = Vpư = 5,16.10-8 mol l-1.s-2 Ghi chú: Hai tốc độ có dấu + để “hình thành hay tạo ra” (ngược với “tiêu thụ”) Việc tính tốc độ tiêu thụ N 2O5 hay hình thành NO2, O2 theo tốc độ pư, Vpư, tuý hình thức theo hệ số phương trình, thực chất phản ứng chiều bậc 2 Số phân tử N2O5 bị phân huỷ tính theo biểu thức: N N205 bị phân huỷ = N = VN2O5 tiêu thụ Vbình t N0 Thay số: N = 1,032.10-6 20,0 30,0 6,023.1023 N 3,7.1020 phân tử Nếu phản ứng có phương trình: N2O5(k) NO2(k) + ½ O2 tốc độ phản ứng (Vpư), số tốc độ phản ứng (k), không đổi (tại nhiệt độ T xác định), vì: - k phụ thuộc nhiệt độ - theo (1): Khi k = const; C(N2O5) = const V = const Câu (4 điểm) Dung dịch A hỗn hợp H3PO4 NaHSO4 0,010 M, có pHA = 2,03 a Tính nồng độ H3PO4 dung dịch A b Tính nồng độ HCOOH phải có dung dịch A cho độ điện li H 3PO4 giảm 25% Coi thể tích dung dịch không thay đổi Cho pKa (HSO4-) = 2; pKa (HCOOH) = 3,75 ; pKa (H3PO4) = 2,15; 7,21; 12,32 Pin sạc ion liti sử dụng nhiều thiết bị điện tử máy tính cầm tay, điện thoại… Sức điện động chuẩn pin 3,70 V Nửa phản ứng catot là: CoO2 + Li+ + e → LiCoO2 nửa phản ứng anot là: LiC6 → 6C + Li+ + e a Viết phương trình phản ứng tổng quát xảy pin tính giá trị lượng tự Gibbs chuẩn phản ứng b Khi chế tạo pin, người ta dùng LiCoO graphit (C) làm điện cực Tính khối lượng anot pin nạp đầy pin phóng điện hồn tồn ban đầu có 10,00 gam LiCoO2 10,00 gam graphit (C) Cho: Li = 6,94; Co = 58,93; O = 16,00; C = 12,01 Câ Ý Nội dung u a) HSO4– ↔ H+ + SO42– Ka =10-2 (1) + – -2,15 H3PO4 ↔ H + H2PO4 Ka1 =10 (2) – + 2– -7,21 H2PO4 ↔ H + HPO4 Ka2 =10 (3) – + 3– -12,32 HPO4 ↔ H + PO4 Ka3 =10 (4) + -14 H2O ↔ H + OH Kw = 10 (5) Vì pH = 2,03 → bỏ qua phân li nước Ka1 >> Ka2 >> Ka3 → trình (1) (2) định pH hệ Ta có: [H + ] = [SO 42 ] + [H PO4 ] = C HSO ⃗ ⃗ CH3PO4 CH3PO4 K Ka a1 + C H3PO4 + K a + [H ] K + [H + ] a1 K Ka a1 [H+] - C HSO + + K + [H ] K + [H ] a a1 K + [H + ] Ka + ([H ] - CHSO ) a1 K + [H + ] K a a1 CH3PO4 (10 ⃗ b) 2,03 10-2 10-2,15 + 10 2,03 - 0,010 -2 ) 10 + 10 2,03 10-2,15 = 9,64.10-3(M) [H PO - ] Ta có: α = α H PO = 100 CH3PO4 [H PO 4 ] = 9,64.10-3 α H SO = 4,16.10-3 ; 10-2,15 10-2,15 10-2,03 = 4,16.10-3 100 43,15% 9,64.10-3 ⃗ Khi có mặt HCOOH dung dịch A ⃗ độ điện li H3PO4 giảm 25% α = α,H3PO4 = 43,15% 0,75 32,36% dung dịch thu có q trình định pH hệ: HSO4– ↔ H+ + SO42– Ka = 10-2 (1) + 2– -2,15 H3PO4 ↔ H + H2PO4 Ka1 = 10 (2) + – -3,75 HCOOH ↔ H + HCOO Ka’ = 10 (6) Ta có: [H + ] = [SO 42 ] + [H 2PO 4 ] + [HCOO- ] PO43–