Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án)

 Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
 ĐỀ SỐ 1
 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NĂM HỌC 2024-2025
 Môn: HÓA HỌC
 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
 Ngày thi thứ nhất: 25/12/2024
 Đề thi gồm 05 trang, 06 câu
Cho: H = 1,0;Li = 6,9;C = 12,0;N = 14,0;O = 16,0;Al = 27,0;P = 31,0;S = 32,0;Cl = 35,5;Ni = 58,7; 
 ―1 ―34 ―31 ∘
Zn = 65,38;I = 126,9;F = 96485Cmol ;h = 6,626 × 10 J s;me = 9,10 × 10 kg;0 C = 273 K; 
 23 ―1 ―1 ―1 ―1 ―1 ―10 ―12
NA = 6,022 × 10 mol ;R = 8,314 J K mol = 0,082 L atm K mol ;1Å = 10 m;1pm = 10 m.
Kí hiệu: s: rắn; l: lỏng; g : khí; aq: dung dịch nước; MO: orbital phân từ; HOMO: orbital phân tử bị chiếm có năng 
lượng cao nhất; LUMO: orbital phân tử chưa bị chiếm có năng lượng thấp nhất.
Câu I (3,0 điểm) Tìm hiểu về carbon dioxide và khí nhà kính
Carbon dioxide ( CO2 ) đóng vai trò quan trọng trong các quá trình tự nhiên và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều 
lĩnh vực đời sống. CO2 cũng được biết tới là tác nhân chính gây nên hiệu ứng nhà kính.
1. Xét phân tử CO2 có cấu trúc thẳng, đối xứng, chứa hai liên kết đôi. Mô hình hạt chuyển động tự do trong hộp 
thế một chiều được sử dụng để tính gần đúng năng lượng các electron π (các electron tham gia hình thành liên kết 
π trong liên kết đôi) của phân tứ CO2. Theo mô hình này, các mức năng lượng (En) được tính theo công thức:
 n2h2
 En = 2
 8meL
trong đó: n là số lượng tử (n = 1,2,3,.);h là hằng số Planck; me là khối lượng của electron; L là chiều rộng của 
hộp thế, coi bằng độ dài liên kết C ― O(dco).
a) Vẽ giản đồ năng lượng và sơ đồ điền các electron π cho phân tử CO2 theo mô hình trên.
b) Tính tổng năng lượng (theo J ) các electron π ở trạng thái cơ bản của phân tử CO2. Cho biết: dco = 1,162Å. 2. 
Xét sự tạo thành các MO của CO2 từ các orbital hóa trị của nguyên tử C và hai nguyên tử O (kí hiệu là Oa và Ob ). 
Sử dụng giản đồ MO được cho ở Hinh 1.1 để trả lời các câu hỏi phần I.2.
 ―
a) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết C ― O trong phân tử CO2 và trong ion CO2 .
b) Lập luận để chỉ ra MO nào trong số các MO được kí hiệu từ MO-1 tới MO-6 (không theo thứ tự mức năng 
lượng) dưới đây phù hợp với HOMO và LUMO của phân tử CO2.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
3. Ngoài CO2, một số khí khác cũng gây nên hiệu ứng nhà kính, trong đó có methane (CH4). Chỉ số GWP
 Hình 1.1
Giản đồ MO cúa CO2; các mức năng lượng tương ứng 2s,2p của Oa và Ob là bằng nhau (Global Warming 
Potential) của một khí thường được sử dụng để đánh giá mức độ gây hiệu ứng nhà kính của 1 tấn khí đó so với ảnh 
hưởng của 1 tấn CO2 trong cùng một khoảng thời gian (thường là 100 năm). Giá trị GWP càng lớn, mức độ gây 
hiệu ứng nhà kính của khí càng cao. GWP (trong 100 năm) của CO2 và CH4 tương ứng là 1,0 và 25,0 . Hãy tính tỉ 
lệ giữa mức độ gây hiệu ứng nhà kính của việc thải trực tiếp CH4 (từ sự phân giải kị khí của các chất hữu cơ) vào 
môi trường so với việc đốt cháy hoàn toàn chính lượng CH4 đó. Bỏ qua ảnh hưởng của hơi nước.
Câu II (3,5 điểm) Ammonia: sản xuất và úng dụng
Coi áp suất chuẩn Po = 1 atm; các khí, hơi là khí lý tưởng.
1. Ammonia (NH3) đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Ammonia được tạo thành từ 
nitrogen (N2) và hydrogen (H2) theo phương trình phản ứng hóa học sau:
 N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g)#(2.1)
Hiểu biết các thông tin liên quan tới phản ứng này không những giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, tiết kiệm chi 
phí mà còn hạn chế những tác động tới môi trường.
a) Trong phòng thí nghiệm, phản ứng (2.1) được thực hiện ở nhiệt độ không đổi T = 450 K trong một bình kín, có 
nắp là một piston có thể di chuyển không ma sát. Các khí N2 và H2 ban đầu được lấy theo đúng hệ số tỉ lượng. 
Hằng số cân bằng KP của phản ứng bằng 2,24 . Khi cân bằng được thiết lập, tính toán để giải thích tác động nào 
dưới đây sẽ làm giảm lượng NH3 :
i) Tăng nhiệt độ phản ứng lên 670 K . Bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ tới biến thiên enthalpy và entropy của phản 
ứng.
ii) Giữ nguyên nhiệt độ 450 K và áp suất ngoài, nhưng nạp thêm 1,0 mol khí trơ argon (Ar) vào bình.
b) Một nhà máy thực hiện sản xuất ammonia từ N2 và H2 theo phương trình (2.1) ở nhiệt độ T = 700 K với lượng 
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
N2(g) và H2(g) ban đầu được lấy theo tỉ lệ số mol là 1:3. Hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 700 K bằng 
 ―4
1,0 × 10 . Khi hệ đạt cân bằng, áp suất riêng phần của NH3 bằng 50 atm .
Khi tham quan nhà máy, một học sinh đưa ra nhận định: "Nếu thay đổi lượng chất ban đầu sao cho khi hệ đạt cân 
bằng, tỉ lệ số molN2(g) : H2(g) là 1:6 thì áp suất tổng của hệ sẽ giảm nhưng vẫn tạo ra được lượng NH3 với áp 
suất riêng phần là 50 atm như khi trộn N2,H2 theo tỉ lệ số mol 1:3". Bằng tính toán, hãy chỉ ra nhận định này là 
đúng hay sai?
c) Theo một cơ chế được đề xuất cho phản ứng tổng hợp ammonia trong pha khí ở 1000 K , ban đầu N2 và H2 bị 
phân li thành các nguyên tử:
 N2(g)⇌2 N(g)#(2.2)
 H2(g)⇌2H(g)#(2.3)
 ―44
 KP = 7,94 × 10
 ―18
 KP = 5,01 × 10
Sau đó, phản ứng tiếp tục xảy ra theo một trong hai bước sau:
 N(g) + H2(g)→NH(g) + H(g)#(2.4a)
 H(g) + N2(g)→NH(g) + N(g)#(2.4b)
Áp suất ban đầu của N2 và H2 tương ứng là 1 atm và 3 atm . Dựa trên sự phân li của N2 và H2, hãy tính toán để dự 
đoán xem theo cơ chế trên, bước nào trong số hai bước (2.4a) hoặc (2.4b) sẽ xảy ra ưu tiên hơn về mặt động học? 
2. Một trong số những ứng dụng chính của ammonia là sản xuất phân đạm. Trong một nhà máy sản xuất đạm 
(NH4)2SO4, người ta cho hấp thụ NH3( g) bằng dung dịch H2SO4 loãng trong một tháp phản ứng. NH3( g) và 
dung dịch H2SO4 loãng được đưa vào tháp phản ứng qua hai đường khác nhau theo đúng hệ số tỉ lượng. Nhiệt độ 
 ∘ ∘
ban đầu của NH3( g) và dung dịch H2SO4 lần lượt là 75 C và 25 C. Coi hiệu suất phản ứng bằng 100%.
a) Tính lượng nhiệt cần dẫn ra khỏi tháp phản ứng (tính trên 1,0 mol(NH4)2SO4(aq) tạo thành) đề nhiệt độ sản 
phẩm thu được là 25∘C.
b) Nếu tháp phản ứng không trao đổi nhiệt, tính nhiệt độ cuối của dung dịch sản phẩm biết nồng độ (NH4)2SO4 
trong dung dịch sản phẩm là 1% về số mol. Bỏ qua sự bay hơi của nước. Coi nhiệt dung riêng của dung dịch 
 ―1 ―1
(NH4)2SO4 bằng nhiệt dung riêng của nước 4,184 J g K .
 o o
Cho biết: Các giá trị nhiệt hình thành chuẩn ( ΔfH298 ) và nhiệt dung mol chuẩn ( CP ) để trả lời các câu hỏi phần 
II. 2 được cho trong bảng.
Chất NH3( g) H2SO4(aq) (NH4)2SO4(aq)
 o ―1
ΔfH298, kJ mol ―45,9 ―909,3 ―1174,3
 o ―1 ―1
CP, J mol K 35,1
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
Câu III (2,5 điểm) Ăn mòn và bảo vệ kim loại
Trong thực tiễn, sự ăn mòn kim loại gây ra tổn thất to lớn về tài nguyên và chi phí để sửa chữa, thay thế các chi 
tiết bị ăn mòn của máy móc, thiết bị. Sản phẩm của quá trình ăn mòn kim loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: 
pH, độ ẩm, lượng oxygen,... Do đó, cần áp dụng các biện pháp phù hợp để chống ăn mòn kim loại.
 1. Trong môi trường ẩm, không có mặt oxygen, thép (thành phần gồm sắt và carbon) bị ăn mòn rất chậm 
 so với trong không khí ẩm. Viết các nửa phản ứng và phản ứng tổng quát xảy ra trong quá trình ăn mòn 
 thép trong hai trường hợp:
 a) Trong môi trường ẩm, không có mặt oxygen.
 b) Trong môi trường không khí ẩm.
 2. Một trong số các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn kim loại được sử dụng rộng rãi là phương pháp 
 bảo vệ cathode. Trong phương pháp này, người ta nối hoặc cho kim loại cần được bảo vệ tiếp xúc với kiṃ 
 loại hoạt động hóa học mạnh hơn (kim loại hi sinh).
 a) Hãy chỉ ra tất cả các phát biểu đúng trong số các phát biểu sau đây:
 i) Sắt bị gỉ nhanh hơn khi tiếp xúc với kẽm và bị gi chậm hơn khi tiếp xúc với đồng.
 ii) Kim loại hi sinh luôn có thế điện cực chuẩn cao hơn kim loại cần được bảo vệ.
 iii) Các electron dịch chuyển từ kim loại hi sinh tới kim loại được bảo vệ.
 iv) Nếu thanh kẽm không tiếp xúc hoặc không nối với thanh sắt thì thanh kẽm vẫn bị ăn mòn khi tiếp xúc 
 với nước biển nhưng nó không bảo vệ được thanh sắt khỏi sự ăn mòn.
 b) Trong một thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố tới khả năng sử dụng kẽm để bảo vệ chống 
 ăn mòn thép, một khối kẽm có khối lượng 25,0 gam được gắn lên một thiết bị bằng thép đặt trong nước 
 biển. Sau một thời gian, cân lại khối kẽm thấy khối lượng là 28,0 gam. Giả thiết rằng trong quá trình làm 
 việc, toàn bộ sản phẩm oxi hóa kẽm là Zn(OH)2 bám lên khối kẽm.
 i) Tính % Zn đã bị oxi hóa.
 ii) Tính thời gian (theo giờ) tối đa mà khối kẽm có thể sử dụng để bảo vệ thiết bị, biết dòng điện trung bình 
 sinh ra là 25 mA .
 3. Một con tàu có phần vỏ thép diện tích 1000 m2. Để bảo vệ phần vỏ thép này khỏi sự ăn mòn, cần dòng 
 điện có mật độ trung bình là 2,5 mA/m2.
 a) Trong phương pháp bảo vệ cathode, người ta gắn các khối kẽm lên vỏ thép. Tính khối lượng kẽm cần sử 
 dụng trong một năm ( 365 ngày) nếu lượng kẽm thất thoát bởi các quá trình khác là 10%.
 b) Trong phương pháp bảo vệ sử dụng dòng điện cưỡng bức, điện áp được duy trì là 5 V . Tính điện năng 
 (theo kWh ) tiêu thụ trong một năm để bảo vệ phần vỏ tàu ở trên.
 c) Đánh giá ưu và nhược điểm của phương pháp bảo vệ cathode và phương pháp sử dụng dòng điện cưỡng 
 bức, từ đó cho biết phạm vi ứng dụng phù hợp của từng phương pháp.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
Câu IV (3,0 điểm) Động học của phản ứng thuận nghịch, đơn phân tử
Các phản ứng thuận nghịch, đơn phân tử đóng vai trò quan trọng trong hóa học hữu cơ. Việc hiểu và kiểm soát 
phản ứng không những giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất mà còn tăng tính chọn lọc của phản ứng, tạo ra các sản 
phẩm với hiệu suất và tính chất mong muốn.
Phản ứng đồng phân hóa cis-but-2-ene và trans-but-2-ene trong pha khí là một phản ứng thuận nghịch, đơn phân 
tử, có hằng số cân bằng K, các hằng số tốc độ phản ứng thuận và nghịch tương ứng là kl và k―1 :
 k1
 cis-but-2-ene ⇌ trans-but-2-ene #(4.1)
 k―1
 o ―1
Ban đầu, trong hệ chỉ chứa cis-but-2-ene với nồng độ Cs( mol L ).
 1. a) Viết biểu thức dạng vi phân biểu diễn tốc độ phản ứng.
 t o
 b) Thiết lập biểu thức tính tỉ lệ nồng độ cis-but-2-ene tại thời điểm t Cs so với Cs theo t,K và k―1.
 c) Bằng tính toán, hãy chỉ ra đồ thị nào trong số các đồ thị được kí hiệu từ H-1 tới H-4 ở Hinh 4.1 là đúng 
 trong trường hợp K = 1.
 Hình 4.1.
 ―6 ―1
 2.Ở nhiệt độ T = 690 K, các giá trị K = 1,14;kI = 1,6 × 10 s .
 a) Tính thời gian (theo giờ) để lượng cis-but-2-ene ban đầu chuyển hóa được 30% so với lượng cis-but-2-
 ene chuyển hóa lớn nhất.
 b) Tính tỉ lệ % đồng phân trans-but-2-ene trong hỗn hợp sau khi phản ứng xảy ra được 10 giờ.
Câu V (4,0 điểm) Từ các tiểu phân đơn giản tới mạng tinh thể phức tạp
Sự đa dạng và phong phú của các chất hóa học tạo ra một thế giới muôn màu đầy thú vị. Từ các nguyên tử, phân 
tử với cấu trúc và hình học đơn giản, tới những mạng tinh thể với thành phần phức tạp, việc hiểu rõ cấu trúc của 
chúng không những cung cấp thông tin cơ bản về liên kết hóa học, mà còn mở ra những triển vọng ứng dụng trong 
nhiều lĩnh vực khác nhau.
 1. Iodine có kích thước nguyên tử lớn và độ âm điện nhỏ nhất trong số các halogen không phóng xạ. Phân 
 ― +
 tử I2 có thể liên kết với ion Hal hoặc Hal (Hal = halogen) để tạo ra nhiều loại ion polyhalogen hoặc 
 interhalogen (chứa các halogen khác nhau). Hình học phân tử của các ion này có thể được dự đoán nhờ mô 
 hình VSEPR.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
 ― + ― +
 a) Vẽ cấu trúc của ion I3 và I3 . So sánh (có giải thích) độ dài liên kết I ― I trong I3 và I3 .
 ― +
 b) Viết công thức Lewis, vẽ cấu trúc và dự đoán giá trị các góc liên kết lí thuyết trong ion I5 và I5 .
 ― +
Cho biết: Ion I5 và I5 đều có mạch không phân nhánh và chứa hai loại liên kết I ― I.
c) Trong dung môi trơ, aluminium chloride (AlCl3) có thể phản ứng với hỗn hợp Cl2 và I2 theo các tỉ lệ mol khác 
nhau, thu được hai hợp chất ion X1,X2. Kết quả phân tích hàm lượng Al và Cl của X1,X2 cho trong bảng. Cho biết: 
X1, X2 đều chứa 1 nguyên tử Al và chứa cùng một loại anion.
 X1 X2
 % khối lượng Al 5,89 4,35
 % khối lượng Cl 38,71 34,30
i) Xác định công thức hóa học của X1,X2 và vẽ cấu trúc của cation có trong X1,X2.
ii) Viết phương trình phản ứng khi cho X 2 vào dung dịch HCl loãng và cho X 2 vào dung dịch KOH đặc. 2. Tinh 
thể NiO là tinh thể ion, có cấu trúc kiểu NaCl . Pha tạp NiO bởi Li tạo nên chất bán dẫn loại p, có nhiều tính chất 
quang lí thú vị, có khả năng xúc tác quang hóa cho phản ứng phân tách nước, khử CO2.
a) Tính chiều dài cạnh ô mạng cơ sở a (theo cm ) và khối lượng riêng (theo gcm―3 ) của tinh thể NiO. Cho biết: 
bán kính của các ion: r(Ni2+) = 69pm;r(O2―) = 140pm.
b) Một tinh thể NiO pha tạp Li bị khuyết tật (kí hiệu là Y1) có cấu trúc giống với NiO tinh khiết nhưng một số vị 
 2+ + 2+
trí Ni bị thay thế bởi ion Li và một số vị trí Ni bị khuyết (bị trống). Y1 có công thức hóa học là LixNiyOO. 
Để xác định công thức hóa học của Y1, người ta tiến hành như sau: hòa tan 0,6790 gam Y1 trong dung dịch HCl 
loãng có sẵn lượng dư KI , thu được dung dịch Y 2 . Lượng I2 tạo thành trong Y 2 phản ứng vừa đủ với 
14,00 mLNa2 S2O30,100M. Mặt khác, hòa tan 0,6790 gam Y1 trong dung dịch H2SO4 loãng thu được dung dịch 
Y3. Thêm NaOH dư vào dung dịch Y3 thu được kết tủa màu xanh Y4. Nung toàn bộ lượng Y4 ở 400∘C trong khí 
quyển trơ tới khối lượng không đổi thu được 0,6499 gam chất rắn Y5.
i) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Xác định công thức hóa học của Y1.
ii) Tính phần trăm vị trí Ni2+ bị khuyết có trong tinh thể Y1.
Câu VI (4,0 điểm) Phosphoric acid và muối phosphate
 1. Phosphoric acid là một acid ba nấc có các hằng số phân li: pKa1 = 2,15;pKa2 = 7,21;pKa3 = 12,32. 
 Một nhóm học sinh thực hiện điều chế phosphoric acid trong phòng thí nghiệm theo các bước sau:
Bước 1: Cân 0,5258 gam phosphorus đỏ (đã sấy khô) cho vào chén sứ và thấm ướt bằng vài giọt nước cất.
Bước 2: Thêm từ từ từng lượng nhỏ dung dịch HNO3 đặc vào chén sứ, đun nhẹ và khuấy cho đến khi phosphorus 
đỏ tan hết. Tiếp tục đun nhẹ đến khi không còn khí màu nâu thoát ra.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
Bước 3: Thêm nước cất vào chén sứ đã để nguội, chuyển toàn bộ dung dịch thu được vào bình định mức 100 mL . 
Thêm nước cất đến vạch định mức và lắc đều.
Bước 4: Chuẩn độ 5,00 mL dung dịch ở bước 3 bằng dung dịch NaOH0,108M sử dụng chỉ thị methyl orange ( pH 
đổi màu là 4,4). Lặp lại thí nghiệm 3 lần, thu được giá trị trung bình V1 là 7,65 mL.
Bước 5: Lặp lại bước 4 nhưng thay chỉ thị methyl orange bằng chỉ thị phenolphthalein ( pH đồi màu là 9,8 ). Sau 3 
lần chuẩn độ, giá trị V2 trung bình là 15,05 mL.
Hãy cho biết (không cần giải thích), mỗi phát biểu sau đây là ĐÚNG hay SAI và ghi kết quả vào bài làm:
a) Mục đích chính của việc thêm nước cất ở bước 1 là để pha loãng dung dịch HNO3.
b) Hiệu suất (làm tròn đến hàng đơn vị) của quá trình điều chế H3PO4 tính được trong thí nghiệm trên là 94%.
c) Nếu phosphorus đỏ bị ẩm thì hiệu suất phản ứng tính được từ các giá trị thực nghiệm ở trên sẽ nhỏ hơn hiệu 
suất thực.
d) Ở bước 2, nếu thay HNO3 đặc bằng H2SO4 đặc thì sẽ thu được H3PO4 có độ tinh khiết cao hơn.
2. Trong dung dịch, tùy thuộc vào pH , ion phosphate tồn tại dưới những dạng khác nhau. Sự có mặt của ion 
phosphate có thể được kiểm tra nhanh bằng phản ứng hóa học đơn giản, sử dụng dung dịch AgNO3.
a) Để nhận biết ion phosphate trong dung dịch H3PO40,40M, một học sinh tiến hành thêm 1 mL dung dịch 
AgNO30,10M vào 1 mL dung dịch H3PO40,40M rồi điều chỉnh pH đến khi quan sát thấy có kết tủa màu vàng 
Ag3PO4 xuất hiện. Tính giá trị pH để bắt đầu xuất hiện kết tủa. Bỏ qua sự thay đổi thể tích khi điều chỉnh pH .
b) Một học sinh khác thực hiện thí nghiệm phân biệt hai dung dịch: dung dịch NaH2PO40,40M và dung dịch chứa 
đồng thời H3PO40,20M và NaH2PO40,20M. Lấy lần lượt 1 mL mỗi dung dịch cho vào 2 ống nghiệm, rồi thêm 
vào mỗi ống nghiệm 1 mL dung dịch AgNO30,10M, lắc đều. Bằng tính toán, hãy cho biết trong thí nghiệm này có 
phân biệt được hai dung dịch trên không?
3. Các dung dịch muối phosphate được sử dụng làm môi trường trong nhiều thí nghiệm sinh hóa. Sự có mặt của 
một số anion khác có thể ảnh hưởng tới các phản ứng này nên cần tách loại. Một nhóm học sinh tìm hiểu khả năng 
dùng dung dịch AgNO3 để tách ion bromide ra khỏi dung dịch Z chứa K3PO40,04M và có lẫn tạp chất 
KBr2,0 × 10―4M.
a) Bằng tính toán, chứng minh rằng khi thêm từ từ dung dịch AgNO30,01M vào 10 mL dung dịch Z thì AgBr sẽ 
tách ra trước Ag3PO4. Coi việc thêm AgNO3 không làm thay đổi đáng kể thể tích của Z .
b) Khi tiến hành thực nghiệm, nhóm học sinh nhận thấy rằng: "Ngoài việc sử dụng trực tiếp dung dịch 
 ∘
AgNO30,01M thì có thể sử dụng dung dịch T gồm AgNO30,01M và NH3C M cũng có khả năng tách bromide ra 
khỏi Z" . Nhóm học sinh đã duy trì giá trị C∘ phù hợp và tiến hành trộn 10 mLT vào 10 mLZ thì tách được 99% số 
mol Br―ra khỏi Z. Tính giá trị C∘ mà nhóm học sinh đã sử dụng trong thí nghiệm.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
 ∘
Cho biết: ở 25 C:H3PO4 có pKai = 2,15;7,21;12,32 (với i = 1,2,3 ); pKs(Ag3PO4) = 16,05;pKw = 14; 
 + +
pKs(AgBr) = 12,27;pKa(NH4 ) = 9,24;Ag(NH3)j có lg βj = 3,32;7,24( với j = 1,2). Bỏ qua sự thủy phân của 
Ag+.
 ------------HẾT------------
 • Thí sinh KHÔNG được sứ dụng tài liệu;
 • Giám thị KHÔNG giải thích gì thêm.
 DeThiKhoaHocTuNhien.com Bộ 19 Đề thi HSG Quốc gia THPT môn Hóa học (Có đáp án) - DeThiKhoaHocTuNhien.com
 ĐÁP ÁN
 Câu Ý Đáp án
 I 1 a) Phân tử CO2 có 2 liên kết đôi C = O chứa hai liên kết π nằm trong hai mặt phẳng vuông góc 
 (3,0 với nhau:
điểm) Áp dụng mô hình hạt chuyển động tự do trong hộp thế một chiều cho 4 electron π (tham gia vào 
 hình thành 2 liên kết đồi) của CO2:4 electron chuyển động trên hai hộp thế một chiều vuông góc với 
 nhau, mỗi hộp thế có 2 electron. Giản đồ năng lượng và sơ đồ điền electron:
 b) Chiểu rộng của một hộp thế (mỗi hộp thế chỉ chứa 1 liên kết đôi): L = 1 × dco Tổng năng 
 lượng của 4 electron π của phân tử CO2 ở trạng thái cơ bản:
 Ee―π = 2 × 2 × E1 = 4 × E1, với E1 là năng lượng ứng với n = 1 :
 12 × (6,626 × 10―34)2
 E = = 4,465 × 10―18 J⇒E = 1,786 × 10―17 J
 1 8 × 9,10 × 10―31 × (1,162 × 10―10)2 e―π
 ―
 2 a) Cấu hình electron của CO2 và CO2 theo giản đồ MO đã cho ở hình 1.1: 
 4
 4 2 2 4 n n
 CO2:(2 sa2sb) (σs) (σz) (πxπy) πx πy 
 4 1
 ― 4 2 2 4 n n ∗ ∗
 CO2 :(2 sa2 sb) (σs) (σz) (πxπy) πx πy πx πy 
 ―
 Khi CO2 nhận thêm 1 electron đề tạo thành CO2 , electron được điền vào MO phản liên kết ⇒ 
 ―
 bậc liên kết C ― O giảm ⇒ độ dài liên kết tăng ⇒ dco trong CO2 > dco trong CO2
 n n
 b) Từ giản đồ MO đã cho của CO2, nhận thấy: HOMO là các MO không liên kết πx và πy , có 
 năng lượng bằng với năng lượng các AO 2 p của các nguyên tử Oa và Ob⇒ các MO này tạo ra từ (các) 
 AO 2 p của 2 nguyên tử O , nhưng các AO không tương tác đề tạo MO liên kết hay phản liên kết ⇒ 
 HOMO là MO-3.
 ∗ ∗
 LUMO của CO2 là các MOπx và πy tạo ra từ sự tổ hợp AO 2 p của C và 2 nguyên tử O . Vì là 
 MO phản liên kết nên phải là tổ hợp trái dấu của các AO⇒ LUMO là MO-4.
 MO-1 là MO πx hoặc πy do có sựt ổ hợp cùng dấu của các AO2p của C, Oa và Ob; các MO: MO-
 2; MO-5, MO-6 không phải là MO π mà là các MO σ, do các thùy của chúng nằm trên trục liên kết.
 3 - Đốt cháy 1 tấn CH4:n(CH4) = 1000/16 = 62,5kmol
 CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O
 Số mol CO2 tạo thành: n(CO2) = n(CH4) = 62,5kmol
 ⇒ khối lượng CO2 = 62,5 × 44 = 2750 kg = 2,75 tấn. 
 - Ânh hường cúa việc thải trực tiếp 1,0 tấn CH4 so với đốt hoàn toàn tạo ra 2,75 tấn CO2 : 
 m(CH4) × GWP(CH4) 1,0 × 25,0
 = = 9,09
 m(CO2) × GWP(CO2) 2,75 × 1
 Nếu khi hệ đạt cân bằng, tỉ lệ N2,H2 là 1:6 và áp suất NH3 vẫn là 50 atm : 
 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)
 y( atm) + 6y( atm)⇌50( atm)
 Áp suất tổng của hệ: P2 = 18,44 + 18,44 × 6 + 50 = 179,08 atm > P1⇒ nhận định của học 
 sinh là sai.
 N2(g)⇌2 N(g)
 (1 ― x)
 c) Áp suât của N2 là 1 atm , của H2 là 3 atm . 2x
 ―22
 2x = PN = 2,82 × 10 atm
 n P 2,82×10―22
 Nồng độ N(g) (tiểu phân L―1 ): C = × N = × N = × 6,022 × 1023 = 2,07
 N V A RT A 0,082×1000
 ―1 ―18
 Tương tự, tính được nồng độ H(g) (tiểu phân L ): H2(g)⇌2H(g) KP = 5,01 × 10
 (3 ― y)2y
 DeThiKhoaHocTuNhien.com