Tổng hợp đề chính thức và đề xuất kì thi hsg duyên hải và đồng bằng bắc bộ môn Hóa học 10 năm 2017

Câu 3: (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân Zircon (ZrSiO4) là một loại quặng được tìm thấy nhiều ở bờ biển Việt Nam, nó được dùng để xây dựng các lò nhiên liệu sử dụng urani ddioxxit (UO2). Quặng zircon chỉ chứa lượng vết urani, thực tế nó không được sử dụng để sản xuất urani. Tuy vậy, tinh thể zircon có cấu trúc tinh thể ổn định, là một vật chứa hoàn hảo cho các đồng vin urani và chì.

Dựa vào cấu trúc có thể xác định tuổi theo phương pháp urani – chì.

Có 3 dãy phóng xạ tự nhiên: - Dãy thori: bắt đầu từ 232Th và kết thúc ở 208Pb. - Dãy urani (hoặc dãy urani – radi): bắt đầu từ 238U chu kỳ bán hủy của 238U là 4,47.109 năm.

- Dãy actini: bắt đầu từ 235U, chu kì bán hủy của 235U là 7,038.108 năm.

Bốn đồng vị bền của chì tồn tại trong tự nhiên: 204Pb; 206Pb; 207Pb; 208Pb có hàm lượng trong tự nhiên lần lượt là: 1,4; 24,1; 22,1; 52,4%.

Khi phân tích một mẫu quặng zircon, thấy tỉ lệ khối lượng của các đồng vị urani và chì là: m 238U : m 235U : m 206 Pb : m 204 Pb = 99,275; 0,721; 14,300; 0,277 a. Hãy chỉ ra đồng vị chì không liên quan đến dãy phân rã trên. b. Xác định tỉ lệ khối lượng 238U và 235U khi quặng zircon bắt đầu được hình thành. Giả sử rằng trong quặng đã tồn tại chì theo tỉ lệ của tự nhiên.

Câu 4: (2,0 điểm) Nhiệt hóa học 1. Tính các đại lượng nhiệt động học (biến thiên entanpy, entropy, năng lượng Gibbs và hằng số cân bằng Kp) của phản ứng hình thành NH3(k) theo chu trình Haber-Bosch trong các điều kiện chuẩn.

2. Ở điều kiện nhiệt độ chuẩn, phản ứng này khó có thể xảy ra vì năng lượng hoạt hoá khá cao (≈ 230 kJ/mol). Do đó, trong công nghiệp người ta chọn điều kiện phản ứng ở nhiệt độ cao, áp suất cao. Ở nhiệt độ cao và áp suất 200bar, hỗn hợp ban đầu của N2 và H2 theo hệ số tỉ lượng, khi cân bằng lượng NH3 trong hỗn hợp là 18% theo thể tích. Tính Kp trong điều kiện này. Xác định nhiệt độ của hệ theo các điều kiện đã cho? (các khí coi là khí lý tưởng; ∆H và ∆S là không đổi).

3. Tính năng lượng liên kết N - H trong NH3?

4. Xác định sinh nhiệt của gốc •NH2.

Tại áp suất chuẩn p0 = 1,000 bar: Chất H2(k) N2(k) NH3(k) 0 0 0 -45,9 ∆H sinh nhiệt(kJ/mol) 0 S (J/mol.K) 130,7 191,6 192,8 Năng lượng liên kết: N=N N-N H-H N ≡N Elk (kJ/mol) 945 466 159 436 2