Олимпиада по химии для 11 класса — школьный этап ВсОШ «Взлёт» в Московской области. В теме опубликованы задания двух вариантов и ответы на первые два задания каждого варианта.
Быстрый переход к вариантам:
Вариант 1 | Вариант 2
Полные ответы и решения скрыты
Полный комплект заданий, ответы и файлы решений для всех вариантов 11 класса загружены в наш Telegram-канал.
Открыть ответы в TelegramЗАДАНИЕ 1. Разложение карбоната
Дана реакция разложения карбоната кальция:
СаСО3 (тв.) → СаО (тв.) + СО2 (г.)
1. Рассчитайте энтальпию (в кДж/моль) данной реакции, если известно, что:
ΔfH°(СаСО3) = -1207.6 кДж/моль,
ΔfH°(CaO) = -635.1 кДж/моль,
ΔfH°(СО2) = -393.5 кДж/моль.
При расчетах воспользуйтесь следующей формулой:
ΔrH = ΣΔfH(прод.) - ΣΔfH(реаг.),
где νi — стехиометрический коэффициент перед веществом в реакции. Ответ укажите в кДж/моль и округлите до целых, например, 50.
2. Определите, до какой температуры можно нагреть 3 л воды с начальной температурой 20°С, если на её нагревание полностью расходуется теплота, выделившаяся при взаимодействии 15.7 л углекислого газа (н.у.) с оксидом кальция. Удельную теплоемкость воды примите равной 4184 Дж/(кг·°С). В данном пункте задачи ответы на промежуточные расчеты необходимо округлять до десятых. Ответ укажите в °С и округлите до целых, например, 50.
Ответ на задание:
1. 179
2. 30
ЗАДАНИЕ 2. Синтез водородных соединений
В закрытом реакторе объемом 1 л при температуре 673 К протекает обратимая химическая реакция:
N2 (г.) + 3H2 (г.) ⇄ 2NH3 (г.)
После установления химического равновесия концентрации веществ в системе составили: концентрация N2 = 2 моль/л, концентрация H2 = 1 моль/л, концентрация NH3 = 4 моль/л. Известно, что аммиак в смеси газов изначально отсутствовал.
Выражение для константы равновесия (Кс) обратимого процесса общего вида aA (г.) + bB (г.) ⇄ cC (г.) + dD (г.) имеет вид:
Kc = (концентрация C)^c • (концентрация D)^d / ((концентрация A)^a • (концентрация B)^b).
1. Вычислите значение константы равновесия (Кс) для данной реакции при 673 К. В качестве ответа укажите целое число, например, 5.
2. Определите общее количество вещества (в молях) смеси газов, которое находилось в реакторе до начала реакции. В качестве ответа укажите целое число, например, 5.
Ответ на задание:
1. 8
2. 11
Полные ответы и решения скрыты
Ответы, решения и критерии проверки заданий первого варианта выложены в Telegram.
Открыть ответы на задания 3–10Родий — благородный металл серебристого цвета, являющийся одним из самых редких и дорогих в мире. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке. Известно, что в такой элементарной ячейке атомы расположены во всех вершинах куба и по центру каждой его грани. Параметр ячейки а = 0.380 нм. При решении используйте молярные массы, округленные до целого числа, а также следующую формулу:
M = (ρ • a³ • NA) / n
1. Рассчитайте число атомов родия, принадлежащих одной элементарной ячейке. В ответе укажите целое число, например, 5.
2. Рассчитайте плотность металла (г/см³). Ответ округлите до сотых, например, 5.55.
ЗАДАНИЕ 4. Реакция дегидрирования
При дегидрировании 14.8 г органического вещества А выделился газ В и образовалось соединение Б, содержащее один атом кислорода. Газ В полностью прореагировал с избытком оксида меди (II), при этом масса последнего уменьшилась на 3.2 г.
1. Определите А. В ответ запишите брутто-формулу, латинскими символами, например, С2Н6О.
2. Известно, что соединение Б дает отрицательную пробу с реактивом Толленса и легко восстанавливается водородом обратно в А. Определите продукт взаимодействия Б с реактивом Гриньяра (CH3MgBr) с последующим кислотным гидролизом. В ответ запишите молярную массу полученного органического вещества в г/моль, округленную до целых, например, 18.
ЗАДАНИЕ 5. Занимательные цепочки реакций
Перед Вами цепочка превращений, в ходе которой углеводород последовательно хлорируют и подвергают гидролизу до соединения Б, являющегося основным компонентом распространенного антисептика.
Примечание: при решении используйте атомные массы химических элементов, округлённые до целых. Молярную массу хлора примите 35.5 г/моль.
1. Определите вещество А. В ответ запишите молярную массу вещества в г/моль, например, 18.3.
2. Напишите брутто-формулу соединения Б. Элементы перечислите в порядке увеличения молярной массы без пробелов. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, Н2О.
Ключ к заданию №5: цепочка органических превращений
Ответ →
ЗАДАНИЕ 6. Тайны неорганических цепочекОтвет вводите латинскими буквами и обычными цифрами без пробелов, например, Н2О или например, К2[Zn(OH)4].
Распространенный минерал А зеленого цвета при нагревании разлагается на три оксида: черный порошок Б, бесцветный газ В и пары воды. При пропускании газа В через известковую воду раствор мутнеет.
Порошок Б растворили в серной кислоте, получив раствор соли Г голубого цвета. Если в этот раствор опустить железный гвоздь, то он покрывается красным налетом простого вещества Д.
Если же к раствору соли Г по каплям приливать раствор аммиака, сначала выпадает голубоватый осадок, который при добавлении избытка аммиака растворяется, окрашивая раствор в ярко-синий цвет за счет образования комплексного соединения Е.
1. Определите вещество А. Запишите ответ в виде формулы.
2. Определите вещество Б. Запишите ответ в виде формулы.
3. Определите вещество В. Запишите ответ в виде формулы.
4. Определите вещество Г. Запишите ответ в виде формулы.
5. Определите вещество Д. Запишите ответ в виде формулы.
6. Определите вещество Е. Запишите ответ в виде формулы.
ЗАДАНИЕ 7. Необычные кристаллы
Растворимость KNO3 при 20°С и 70°С равна соответственно 30 г и 140 г на 100 г воды. К 480 г насыщенного при 70°С раствора этой соли добавили 40 г твердого KNO3, а затем охладили полученный раствор до 20°С.
1. Определите суммарную массу кристаллов в осадке при охлаждении раствора. Ответ укажите в граммах и округлите полученное значение до целых, например, 50.
2. Рассчитайте массовую долю KNO3 в конечном растворе над осадком. Ответ укажите в процентах и округлите полученное значение до целых, например, 50.
ЗАДАНИЕ 8. Титрование «наоборот»
Для определения жесткости воды, обусловленной исключительно гидрокарбонатом кальция, химик Т. применил метод обратного титрования. К 250 мл жесткой воды он добавил 50.0 мл 0.1 М соляной кислоты. При этом весь гидрокарбонат разрушился с выделением углекислого газа (н.у.). Чтобы нейтрализовать избыток соляной кислоты, оставшейся после реакции, на титрование полученного раствора потребовалось 30.0 мл 0.1 М раствора гидроксида натрия. При решении используйте молярные массы, округленные до целого числа.
1. Вычислите массовую концентрацию гидрокарбоната кальция в исходной воде. Ответ укажите в мг/л и округлите до целых, например, 50.
2. Вычислите объем углекислого газа, выделившегося в ходе этой реакции. Ответ укажите в мл и округлите до целых, например, 50.
Ключ к заданию №8: обратное титрование и жесткость воды
Ответ →
ЗАДАНИЕ 9. Шифр-АОрганическое вещество А содержит в своем углеродном скелете 4 атома углерода и способно обесцвечивать бромную воду. Известно, что это вещество существует в виде цис- и транс-изомеров. При окислении вещества А горячим подкисленным раствором перманганата калия образуется одноосновная карбоновая кислота Б.
1. Установите строение вещества А. В ответ запишите систематическое название, например, 2,3-диметилбутан.
2. Сколько атомов водорода содержится в одной молекуле вещества Б? В качестве ответа укажите целое число, например, 1.
ЗАДАНИЕ 10. По следам элементов
Известно, что газ У не поддерживает горение и не имеет запаха. Вещество Б — это прозрачный водный раствор, известный в лаборатории как известковая вода. Если через раствор Б пропустить газ У, наблюдается мгновенное помутнение из-за образования белого осадка В. Учитывайте, что на второй стадии к газу У добавляют избыток щелочи.
1. Определите Х. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
2. Определите У. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
3. Определите А. В качестве ответа напишите молярную массу в г/моль, округленную до целых, например, 18.
4. Определите В. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
Полные ответы и решения скрыты
Все ответы, ключи и решения заданий 1–10 первого варианта выложены в Telegram.
Открыть ответы в TelegramЗАДАНИЕ 1. Разложение карбоната
Дана реакция разложения карбоната магния:
MgCO3 (тв.) → MgO (тв.) + CO2 (г.)
1. Рассчитайте энтальпию (в кДж/моль) данной реакции, если известно, что:
ΔfH°(MgCO3) = -1095.8 кДж/моль,
ΔfH°(MgO) = -601.6 кДж/моль,
ΔfH°(СО2) = -393.5 кДж/моль.
При расчетах воспользуйтесь следующей формулой:
ΔrH = ΣΔfH(прод.) - ΣΔfH(реаг.),
где νi — стехиометрический коэффициент перед веществом в реакции. Ответ укажите в кДж/моль и округлите до целых, например, 50.
2. Определите, до какой температуры можно нагреть 3 л воды с начальной температурой 20°С, если на её нагревание полностью расходуется теплота, выделившаяся при взаимодействии 55.8 л углекислого газа (н.у.) с оксидом магния. Удельную теплоемкость воды примите равной 4184 Дж/(кг·°С). В данном пункте задачи ответы на промежуточные расчеты необходимо округлять до сотых. Ответ укажите в °С и округлите до целых, например, 50.
Ответ на задание:
1. 101
2. 40
ЗАДАНИЕ 2. Синтез водородных соединений
В закрытом реакторе объемом 1 л при температуре 1100 К протекает обратимая химическая реакция:
I2 (г.) + H2 (г.) ⇄ 2HI (г.)
После установления химического равновесия концентрации веществ в системе составили: концентрация H2 = 2 моль/л, концентрация I2 = 2 моль/л, концентрация HI = 6 моль/л. Известно, что йодоводород в смеси газов изначально отсутствовал.
Выражение для константы равновесия (Кс) обратимого процесса общего вида aA (г.) + bB (г.) ⇄ cC (г.) + dD (г.) имеет вид:
Kc = (концентрация C)^c • (концентрация D)^d / ((концентрация A)^a • (концентрация B)^b).
1. Вычислите значение константы равновесия (Kc) для данной реакции при 1100 К. В качестве ответа укажите целое число, например, 5.
2. Определите общее количество вещества (в молях) смеси газов, которое находилось в реакторе до начала реакции. В качестве ответа укажите целое число, например, 5.
Ответ на задание:
1. 9
2. 10
Полные ответы и решения скрыты
Ответы, решения и критерии проверки заданий второго варианта выложены в Telegram.
Открыть ответы на задания 3–10Платина — благородный металл, являющийся одним из самых редких элементов в земной коре. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке. Известно, что в такой элементарной ячейке атомы расположены во всех вершинах куба и по центру каждой его грани. Параметр ячейки а = 0.392 нм. При решении используйте молярные массы, округленные до целого числа, а также следующую формулу:
M = (ρ • a³ • NA) / n
1. Рассчитайте число атомов платины, принадлежащих одной элементарной ячейке. В ответе укажите целое число, например, 5.
2. Рассчитайте плотность металла (г/см³). Ответ округлите до десятых, например, 5.5.
ЗАДАНИЕ 4. Реакция дегидрирования
При дегидрировании 12.0 г органического вещества А выделился газ В и образовалось соединение Б, содержащее один атом кислорода. Газ В полностью прореагировал с избытком оксида меди (II), при этом масса последнего уменьшилась на 3.2 г.
1. Определите А. В ответ запишите брутто-формулу, латинскими символами, например, С2Н6О.
2. Известно, что соединение Б дает отрицательную пробу с реактивом Толленса и легко восстанавливается водородом обратно в А. Определите продукт взаимодействия Б с реактивом Гриньяра (CH3MgBr) с последующим кислотным гидролизом. В ответ запишите молярную массу полученного органического вещества в г/моль, округленную до целых, например, 18.
ЗАДАНИЕ 5. Занимательные цепочки реакций
Перед Вами цепочка превращений, в ходе которой первичный спирт последовательно окисляют до соединения Б, являющегося основным компонентом распространенного вещества, а также в своем составе не содержит атомов азота.
Примечание: при решении используйте атомные массы химических элементов, округлённые до целых. Молярную массу хлора примите 35.5 г/моль.
1. Определите вещество А. В ответ запишите молярную массу вещества в г/моль, например, 18.
2. Напишите брутто-формулу соединения Б. Элементы перечислите в порядке увеличения молярной массы без пробелов. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, Н2О.
Ключ к заданию №5: окисление первичного спирта
Ответ →
ЗАДАНИЕ 6. Тайны неорганических цепочекОтвет вводите латинскими буквами и обычными цифрами без пробелов, например, Н2О или например, К2[Zn(OH)4].
При прокаливании светло-желтого порошка А с углем образуется металл Б, который широко использовался в древности для изготовления водопроводных труб.
Металл легко растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием прозрачного раствора соли В. При добавлении к раствору соли В иодида калия выпадает золотисто-желтый осадок Г, в школьной практике данный опыт получил название «золотой дождь».
Если же к раствору соли В прилить по каплям раствор гидроксида натрия, сначала выпадает белый осадок Д, который полностью растворяется в избытке реагента с образованием прозрачного раствора соли Е.
1. Определите вещество А. Запишите ответ в виде формулы.
2. Определите вещество Б. Запишите ответ в виде формулы.
3. Определите вещество В. Запишите ответ в виде формулы.
4. Определите вещество Г. Запишите ответ в виде формулы.
5. Определите вещество Д. Запишите ответ в виде формулы.
6. Определите вещество Е. Запишите ответ в виде формулы.
ЗАДАНИЕ 7. Необычные кристаллы
Растворимость NH4Cl при 20°С и 80°С равна соответственно 35 г и 60 г на 100 г воды. К 320 г насыщенного при 80°С раствора этой соли добавили 30 г твердого NH4Cl, а затем охладили полученный раствор до 20°С.
1. Определите суммарную массу кристаллов в осадке при охлаждении раствора. Ответ укажите в граммах и округлите полученное значение до целых, например, 50.
2. Рассчитайте массовую долю NH4Cl в конечном растворе над осадком. Ответ укажите в процентах и округлите полученное значение до целых, например, 50.
ЗАДАНИЕ 8. Титрование «наоборот»
Для определения жесткости воды, обусловленной исключительно гидрокарбонатом магния, химик Т. применил метод обратного титрования. К 200 мл жесткой воды он добавил 40.0 мл 0.1 М соляной кислоты. При этом весь гидрокарбонат разрушился с выделением углекислого газа (н.у.). Чтобы нейтрализовать избыток соляной кислоты, оставшейся после реакции, на титрование полученного раствора потребовалось 24.0 мл 0.1 М раствора гидроксида натрия. При решении используйте молярные массы, округленные до целого числа.
1. Вычислите массовую концентрацию гидрокарбоната магния в исходной воде. Ответ укажите в мг/л и округлите до целых, например, 50.
2. Вычислите объем углекислого газа, выделившегося в ходе этой реакции. Ответ укажите в мл и округлите до целых, например, 50.
Ключ к заданию №8: обратное титрование и жесткость воды
Ответ →
ЗАДАНИЕ 9. Шифр-АБесцветный газ А содержит 3 атома углерода. При пропускании этого газа через избыток бромной воды раствор обесцвечивается. Если А пропустить через аммиачный раствор оксида серебра, то выпадает желтовато-белый осадок Б.
1. Установите строение вещества А. В ответ запишите систематическое название, например, 2,3-диметилбутан.
2. Сколько атомов углерода содержится в одной молекуле вещества Б? В качестве ответа укажите целое число, например, 1.
ЗАДАНИЕ 10. По следам элементов
Известно, что газ У имеет характерный резкий запах горящей спички. Вещество Б — это прозрачный водный раствор, известный в лаборатории как баритовая вода. Если через раствор Б пропустить газ У, наблюдается мгновенное помутнение из-за образования белого осадка В. Учитывайте, что на второй стадии к газу У добавляют избыток щелочи.
1. Определите Х. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
2. Определите У. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
3. Определите А. В качестве ответа напишите молярную массу в г/моль, округленную до целых, например, 18.
4. Определите В. Запишите ответ в виде формулы, латинскими символами, например, H2O.
Полные ответы и решения скрыты
Все ответы, ключи и решения заданий 1–10 второго варианта выложены в Telegram.
Открыть ответы в Telegram