II. DẠNG 2 – ĐỀ KIỂM TRA TỰ LUẬN
ĐỀ SỐ 3
Câu 1 (6 điểm). Trình bày tính chất hóa học tác dụng với Hydrogen của Nitrogen?
Câu 2 (4 điểm). Trong một phòng thí nghiệm, muốn phản ứng hoàn toàn 3,5 L khí Nitơ với Hidro. Nếu biết rằng tỉ lệ mol giữa N2 và H2 trong sản phẩm phản ứng là 1:3, tính số mol và nồng độ mol của Nitơ tham gia phản ứng?
Bài Làm:
Câu 1
(6 điểm)
* Nitơ có thể tác dụng với Hydrogen để tạo thành nhóm amino trong phản ứng khử, phản ứng này được sử dụng để sản xuất ammoniac (NH3).
* Điều kiện: Nhiệt độ cao (380ºC - 450ºC), Áp suất cao (200 bar), Xúc tác: Fe.
* Phản ứng này có thể được biểu diễn bằng phương trình hóa học sau:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Câu 2
(4 điểm)
PTHH: N2 + 3H2 → 2NH3
* Để giải bài toán này, ta cần biết tỉ lệ mol giữa N2 và H2 trong sản phẩm phản ứng. Vì tỉ lệ này là 1:3, ta có thể giả sử rằng trong sản phẩm phản ứng có 1 mol N2 và 3 mol H2.
* Do đó, ta có thể tính số mol H2 cần dùng để phản ứng hoàn toàn với 1 mol N2:
1 mol N2 + 3 mol H2 → 2 mol NH3
Theo đó, ta có tỉ lệ mol giữa N2 và H2 là:
1 mol N2 : 3 mol H2
Ta có: n = PV / RT
n = (1 atm * 10,5 L) / (0,0821 L·atm·K-1·mol-1 * 298 K) ≈ 0,426 mol
Vậy, để phản ứng hoàn toàn 3,5 L khí N2 với H2, ta cần sử dụng khoảng 0,426 mol H2.
- Nồng độ mol của Nitơ = số mol Nitơ / thể tích Nitơ ban đầu
- Nồng độ mol của Nitơ = 0,137 mol / 3,5 L ≈ 0,039 mol/L