Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Nitrogen và ammonia (Hóa học Lớp 11)

(AI giải đề cho tôi)
Nitrogen $N_2$ được dùng để sản xuất phân đạm (qua $N{H}_3$), làm tác nhân làm lạnh (nitrogen lỏng) và sản xuất nitric acid ($N{H}_3\to NO\to N{O}_2\to HN{O}_3$). Khử trùng nước sinh hoạt là ứng dụng của chlorine (dạng $C{l}_2$ hoặc chất chứa chlorine), không phải của nitrogen. Đáp án khớp với đáp án nguồn: C.

(AI giải đề cho tôi)
Câu 3 (PHẦN II) - Phản ứng Haber: $N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2N{H}_3(g)$, ${\Delta }_{r}H=-92kJ$.

a) Đúng. Dấu $\rightleftharpoons$ cho thấy phản ứng thuận nghịch; ${\Delta }_{r}H<0$ nên chiều thuận tỏa nhiệt.

b) Đúng. Chiều thuận làm giảm số mol khí (4 mol khí → 2 mol khí), nên theo nguyên lý Le Chatelier, tăng áp suất làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tăng hiệu suất tạo $N{H}_3$.

c) Đúng. Ban đầu $n_{N_2}=100$ mol, $n_{H_2}=300$ mol đúng tỉ lệ 1:3 nên cả hai chất đều là lượng đủ. Theo phương trình, $n_{N{H}_{3}l\acute{y}thuy\acute{\hat{e}}t}=2\times n_{N_2}=200$ mol. Hiệu suất: $H=\frac{120}{200}\times 100\%=60\%$.

d) Đúng. Khí $N_2$ và $H_2$ chưa phản ứng được tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng, tránh thất thoát nguyên liệu, giúp tiết kiệm nguyên liệu trong sản xuất.

Kết quả khớp với đáp án nguồn: cả bốn phát biểu a), b), c), d) đều Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
Dấu ⇌ cho thấy phản ứng thuận nghịch; ΔrH = -92 kJ < 0 nên chiều thuận tỏa nhiệt.
b) (AI giải đề cho tôi)
Chiều thuận giảm số mol khí (4 → 2), tăng áp suất làm cân bằng dịch chuyển chiều thuận, tăng hiệu suất NH3.
c) $n_{N_2}=100;n_{H_2}=300\Rightarrow$ Cả $N_2$ và $H_2$ đều đủ $\Rightarrow n_{N{H}_{3}l\acute{y}thuy\acute{\hat{e}}t}=200\Rightarrow H=\frac{120}{200}.100\%=60\%$
d) (AI giải đề cho tôi)
Tuần hoàn khí N2, H2 chưa phản ứng trở lại thiết bị phản ứng giúp tránh thất thoát và tiết kiệm nguyên liệu.

Đáp án: 960
$m_{N{H}_4^{+}}=192\times 10^6=1,92\times 10^8$ mg = 192 kg
$n_{N{H}_4^{+}}=\frac{192000}{18}\approx 10666,7$ mol
Nồng độ cho phép: 5 mg/L
$m_{c\grave{o}nlại}=5\times 10^6=5$ kg
$m_{c\grave{\hat{a}}nxửl\acute{ı}}=192-5=187$ kg. Gọi x là số mol NH${}_4^{+}$ ở giai đoạn 1
$n_{xửl\acute{ı}}=\frac{187000}{18}\approx 10388,9$ mol
y là số mol NH${}_4^{+}$ ở giai đoạn 2
Giai đoạn 1: $2N{H}_4^{+}\to 2N{O}_2^{-}\Rightarrow x\to x$ mol NO${}_2^{-}$
Giai đoạn 2: $N{H}_4^{+}+N{O}_2^{-}\to N_2\Rightarrow y=x$
$\Rightarrow x+y=2x=10388,9\Rightarrow x=5194,45$ mol
$2N{H}_4^{+}:4HC{O}_3^{-}=1:2$
$\Rightarrow n_{HC{O}_3^{-}}=2x=2\times 5194,45=10388,9$ mol. Do dùng dư 10%: $n_{thực}=1,1\times 10388,9\approx 11427,8$ mol
$\Rightarrow m_{NaHC{O}_3}=11427,8\times 84=960,0$ kg

(AI giải đề cho tôi)
Khí NH${}_3$ tan trong nước ẩm của giấy quỳ tạo thành dung dịch NH${}_3$ (ammonia) có tính bazơ: $N{H}_3+H_{2}O\rightleftharpoons N{H}_4^{+}+O{H}^{-}$. Môi trường bazơ làm giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh. Đáp án khớp với đáp án nguồn (A).

a) Đúng.
b) Đúng.
c) Đúng. 5000m${}^3$=5.10${}^6$l. Ta có: hàm lượng NH${}_4^{+}$ là 40mg/l => m=40.5.10${}^6$=2.10${}^8$(mg)=2.10${}^5$(g). => n=$\frac{200000}{14+4}$(mol), H=80\% => số mol tham gia phản ứng là: $\frac{\mathrm{200000.0.80}}{18.100}=\frac{160000}{18}$(mol).
NH${}_4^{+}$ + OH${}^{-}$ -> NH${}_3$ + H${}_2$O
Số mol OH${}^{-}$ = số mol NH${}_4^{+}$ tham gia phản ứng = $\frac{160000}{18}$(mol).
2NH${}_3$ + 3Cl${}_2$ -> N${}_2$ + 6HCl
Số mol Cl${}_2$ là: $\frac{3.160000}{2.18}$=946,67.10${}^3$(g)=946,67(kg).
d) Sai.
a) Đúng.
b) Đúng.
c) Đúng. 5000m${}^3$=5.10${}^6$l. Ta có: hàm lượng NH${}_4^{+}$ là 40mg/l => m=40.5.10${}^6$=2.10${}^8$(mg)=2.10${}^5$(g). => n=$\frac{200000}{14+4}$(mol), H=80\% => số mol tham gia phản ứng là: $\frac{\mathrm{200000.0.80}}{18.100}=\frac{160000}{18}$(mol).
NH${}_4^{+}$ + OH${}^{-}$ -> NH${}_3$ + H${}_2$O
Số mol OH${}^{-}$ = số mol NH${}_4^{+}$ tham gia phản ứng = $\frac{160000}{18}$(mol).
2NH${}_3$ + 3Cl${}_2$ -> N${}_2$ + 6HCl
Số mol Cl${}_2$ là: $\frac{3.160000}{2.18}$=946,67.10${}^3$(g)=946,67(kg).
d) Sai.

(c) sai vì chỉ có phản ứng 1
(d) sai vì CaO + H${}_2$O → Ca(OH)${}_2$; Ca(OH)${}_2$ + (NH${}_2$)${}_2$CO → CaCO${}_3$↓ + NH${}_3$↑ + H${}_2$O làm cho độ dinh dưỡng phân đạm bị giảm

(AI giải đề cho tôi)
Trong $4N{H}_3+3O_{2}ightarrow2N_2+6H_{2}O$, nitrogen trong $N{H}_3$ có số oxi hóa $-3$ tăng lên $0$ trong $N_2$, tức bị oxi hóa, nên $N{H}_3$ là chất khử. Các phản ứng A, B, C chỉ là phản ứng axit - base (trao đổi proton), không có sự thay đổi số oxi hóa. Đáp án D, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Để bảo quản mẫu máu và mô sinh học, người ta dùng $N_2$ lỏng ở nhiệt độ rất thấp (khoảng $-196^{\circ }C$). Ứng dụng này dựa vào: $N_2$ hoá lỏng ở nhiệt độ thấp, không độc và trơ (ít phản ứng) ở nhiệt độ thường do liên kết ba $N\equiv N$ rất bền. Các phương án A, C, D không phản ánh đúng cơ sở của ứng dụng này. Đáp án khớp với đáp án nguồn: B.

Đáp án: 3. Các trường hợp xảy ra phản ứng: dung dịch FeCl${}_3$; dung dịch HCl; Cu(OH)${}_2$.

Đáp án: 25

$$N_2+3H_2\to 2N{H}_3$$
Ban đầu: 1 — 4
Phản ứng: x — 3x — 2x
Còn lại: 1-x — 4-3x — 2x
Tổng số mol khí là: $1-x+4-3x+2x=5-2x$.
BTKL: $1.28+3.2=(5-2x).4.2\Rightarrow x=0,25$
$$\Rightarrow H=\frac{x}{1}.100\%=\frac{0,25}{1}.100\%=25\%$$

Đáp án: 124
(1) Đúng
(2) Đúng
(3) Sai, nitric acid có tính oxi hóa mạnh
(4) Đúng