Câu I (3,0 điểm)
1/ Một nguyên tố R có 3 đồng vị X, Y, Z, tổng số hạt cơ bản (e, p, n) của 3 đồng vị bằng 111. Số neutron của đồng vị X bằng số proton, số neutron của đồng vị Z hơn đồng vị Y 1 hạt.
a) Xác định số khối của 3 đồng vị.
b) Cho biết tỷ lệ số nguyên tử của các đồng vị như sau: X : Y = 393 : 50 và Y : Z = 50 : 57, xác định khối lượng nguyên tử trung bình của R và khối lượng của 9,033.1022 nguyên tử R.
2/ Trong công thức oxide cao nhất của nguyên tố T (nằm ở nhóm A của bảng tuần hoàn) oxygen chiếm 56,338% khối lượng. Xác định công thức phân tử của oxide trên.
Câu II (4,0 điểm)
1/ Cho X, Y là 2 nguyên tố ở hai nhóm A liên tiếp của bảng tuần hoàn, Y thuộc nhóm VA. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử X và Y là 23. Ở trạng thái đơn chất X và Y không phản ứng với nhau.
a) X, Y là hai nguyên tố nào?
b) Viết công thức electron (theo quy tắc octet), công thức cấu tạo của phân tử YO2.
c) Giải thích tại sao hai phân tử YO2 có thể kết hợp tạo ra Y2O4.
2/ Nguyên tố R thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Nguyên tử của nguyên tố R có các giá trị năng lượng ion hóa (kJ/mol) như sau:
| I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | I8 |
| 1000 | 2251 | 3361 | 4564 | 7013 | 8495 | 27106 | 31669 |
a) Xác định tên nguyên tố và kí hiệu hóa học của R.
b) Một số fluoride của R gồm: RF4, RF6. Cho biết trạng thái lai hóa của R trong các hợp chất trên.
Câu III (4,0 điểm)
1/ Nhiệt độ sôi của một số chất được cho trong bảng dưới đây:
| Chất | LiH | CH4 | NH3 | H2O | HF |
| Nhiệt độ sôi (0C) | > 900 | –164 | –33 | 100 | 19 |
Giải thích sự biến đổi nhiệt độ sôi của các chất trong bảng trên.
2/ Cấu trúc của sodium chloride (NaCl) là một trong những kiểu cấu trúc tinh thể cơ bản của các hợp chất ion. Trong một ô mạng cơ sở, các ion Cl– lập thành một mạng tinh thể lập phương tâm diện và các ion Na+ chiếm tâm của ô mạng (tâm của hình lập phương) và trung điểm của các cạnh hình lập phương đó.
a) Biểu diễn cấu trúc của một ô mạng cơ sở NaCl và cho biết số phối trí của Na+ và Cl–.
b) Ô mạng cơ sở của NaCl có hằng số mạng là a = 5,64 A và bán kính của Na+ là r(Na+) = 1,16 A . Tính bán kính ion của chloride, r(Cl–) và độ đặc khít của mạng tinh thể NaCl.
Câu IV (4,0 điểm)
1/ Cân bằng các phản ứng oxi hoá khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
a) FeS2 + H2SO4 (đ) →t0 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
b) Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O
(biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 1 : 1)
c) Fe3O4 + HNO3 → NxOy + Fe(NO3)3 + H2O
d) C2H4 + KMnO4 + H2O →C2H4(OH)2 + MnO2 + KOH
2/ Đốt bột iron (sắt) trong khí oxygen thu được hỗn hợp chất rắn X gồm Fe và 3 oxide của iron. Hòa tan hoàn toàn 23,04 gam hỗn hợp X vào dung dịch chứa 0,96 mol H2SO4 đặc, dư, đun nóng, thu được dung dịch Y và khí V (lít) SO2 (sản phẩm khử duy nhất đo ở đkc). Cho 420 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y thu được 25,68 gam kết tủa và dung dịch Z chứa m (gam) chất tan. Tìm giá trị của V, m.
Câu V(3,0 điểm)
Cho năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn của một số liên kết như sau:
| Liên kết | H – H | O = O | C – H | C – C | C = O | H – O |
| Eb (kJ/mol) | 436 | 498 | 414 | 347 | 799 | 464 |
a) Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau (biết trong C7H16 có 6 liên kết C-C và 16 liên kết C-H):
(1) C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g)
(2) 2H2(g) + O2(g) →to 2H2O (g);
(3) C7H16 (g) + 11O2 (g) →to 7CO2(g) + 8H2O (g);
b) So sánh biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (2) và (3) nếu lấy cùng khối lượng H2 và C7H16, từ đó cho biết H2 hay C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa?
Câu VI (2,0 điểm)
Cho các dữ kiện dưới đây:
C2H4 (g) + H2 (g) → C2H6 (g) (1) ∆r Ho298 = -136,951 kJ/mol
C2H6(g) + O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) (2) ∆r Ho298 = -1559,837 kJ/mol
C(s) + O2 (g) → CO2 (g) (3) ∆r Ho298 = -393,514 kJ/mol
H2(g) + ½ O2 (g) → H2O(l) (4) ∆r Ho298 = -285,838 kJ/mol
Hãy xác định:
a) enthalpy tạo thành chuẩn của C2H4 (g) (∆f Ho298 (C2H4 (g)).
b) enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy C2H4 (g) (∆r Ho298 đốt cháy C2H4 (g)).
