Olympic Hoá học Quốc tế · Năm 2011

Các bài

Bài 1Nitơ monoxide phản ứng với hiđro ở 820 °C: $\ce{2NO(g) + H2(g) -> N2O(g) + H2O(g)}$ . Tốc độ ban đầu tạo $\ce{N2O}$ được đo ở các áp suất riêng phần ban đầu khác nhau (áp suất tính bằng torr, thời gian bằng giây; không dùng nồng độ): TN 1: $p_{\ce{NO}} = 120.0$ , $p_{\ce{H2}} = 60.0$ → tốc độ $= 8.66 \times 10^{-2}$ torr s $^{-1}$ ; TN 2: $p_{\ce{NO}} = 60.0$ , $p_{\ce{H2}} = 60.0$ → $2.17 \times 10^{-2}$ ; TN 3: $p_{\ce{NO}} = 60.0$ , $p_{\ce{H2}} = 180.0$ → $6.62 \times 10^{-2}$ torr s $^{-1}$ . (a) Tìm phương trình tốc độ và hằng số tốc độ. (b) Tìm tốc độ ban đầu mất NO khi $p_{\ce{NO}} = 200$ torr, $p_{\ce{H2}} = 100$ torr. (c) Tìm thời gian để $p_{\ce{H2}}$ giảm một nửa khi $p_{\ce{NO}} = 800$ torr, $p_{\ce{H2}} = 1.0$ torr. (d) Cơ chế đề xuất: $\ce{2NO <=> N2O2}$ ( $k_1, k_{-1}$ ) rồi $\ce{N2O2 + H2 ->[k_2] N2O + H2O}$ . Suy ra phương trình tốc độ bằng gần đúng trạng thái dừng cho $\ce{N2O2}$ , nêu điều kiện để nó thu về định luật thực nghiệm, và biểu diễn $k$ theo $k_1$ , $k_{-1}$ , $k_2$ .Lời giải: 1
Bài 2Amoniac khan là nhiên liệu sạch, mật độ năng lượng cao. Trong bình thể tích cố định, $\ce{NH3}$ khí cháy theo $\ce{4NH3(g) + 3O2(g) -> 2N2(g) + 6H2O(l)}$ ; trạng thái đầu và cuối ở 298 K và sau khi cháy 14.40 g $\ce{O2}$ vẫn còn $\ce{NH3}$ dư ( $\Delta_fH^{\circ}(\ce{NH3(g)}) = -46.11$ kJ mol $^{-1}$ , $\Delta_fH^{\circ}(\ce{H2O(l)}) = -285.83$ kJ mol $^{-1}$ ). (a) Tính nhiệt toả ra. (b) Để xác định $\ce{NH3}$ hoà tan, lấy 10.00 cm $^3$ dung dịch thu được cho vào 15.0 cm $^3$ $\ce{H2SO4}$ ( $c = 0.0100$ mol dm $^{-3}$ ) rồi chuẩn độ ngược bằng NaOH ( $c = 0.0200$ mol dm $^{-3}$ ), điểm tương đương ở 10.64 cm $^3$ ( $K_b(\ce{NH3}) = 1.8 \times 10^{-5}$ ; $K_a(\ce{HSO4-}) = 1.1 \times 10^{-2}$ ). Tính pH của dung dịch trong bình. (c) Tại điểm tương đương có $\ce{NH4+}$ và $\ce{SO4^{2-}}$ ; viết các cân bằng liên quan và dự đoán pH tại điểm tương đương lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng 7.Lời giải: 1