3. Tổng hợp ammonia theo quá trình Haber
Câu hỏi 2: Khi làm lạnh hỗn hợp khí gồm ammonia, hydrogen và nitrogen thì ammonia sẽ hoá lỏng trước. Tính chất vật lí nào của các chất giúp giải thích hiện tượng trên?
Bài Làm:
Ammonia hóa lỏng ở nhiệt độ cao hơn hydrogen và nitrogen nên ammonia sẽ hóa lỏng trước.
| Khí | Nhiệt độ hóa lỏng (°C) |
| H2 | -252,87 |
| N2 | -196 |
| NH3 | -33,3 |
Liên kết N-H là liên kết công hóa trị phân cực, còn liên kết giữa phân tử H2 và N2 là liên kết không phân cực bền vững hơn.
Trong: Giải Hóa học 11 Cánh diều bài 5 Một số hợp chất quan trọng của Nitrogen
Trong các ao tù có thể tích tụ lượng đáng kể ion ammonium. Có thể nhận biết sự có mặt của ion ammonium trong các ao tù bằng những cách nào? Giải thích.
1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí
2. Tính chất hóa học
Luyện tập 1: Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây.
Trong thí nghiệm này, nước phenolphthalein sẽ bị hút lên bình chứa khí ammonia và phun thành những tia màu hồng. Hãy giải thích hiện tượng trên.
Câu hỏi 1: Khi giấy quỳ tím ẩm tiếp xúc với khí ammonia thì hiện tượng gì sẽ xảy ra.
Luyện tập 2: Ammonia thể hiện tính base, tính khử ở quá trình nào dưới đây? Giải thích.
(1) Cho ammonia phản ứng với nitric acid (HNO3) để tạo phân bón ammonium nitrate (NH4NO3).
(2) Dùng ammonia tẩy rửa lớp copper(II) oxide phủ trên bề mặt kim loại đồng, tạo kim loại, nước và khí nitrogen.
Thực hành: Nhận biết ion ammonium
Chuẩn bị: Phân đạm ammonium chloride, dung dịch NaOH; ống nghiệm, đèn cồn, giấy quỳ.
Tiến hành: Cho vài hạt phân đạm với thành phần chính là ammonium chloride vào ống nghiệm chứa dung dịch NaOH. Hơ nhẹ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn. Cho mẩu giấy quỳ đã tẩm ướt bằng nước lên miệng ống nghiệm.
Yêu cầu: Quan sát hiện tượng, viết phương trình hoá học của phản ứng đã xảy ra.
Vận dụng 1: Để giảm sốt hoặc giảm đau, người ta có thể dùng túi chườm lạnh chứa hóa chất. Hãy tìm hiểu về loại túi chườm lạnh này. Từ đó:
a) Cho biết các chất thường được sử dụng trong túi chườm lạnh.
b) Giải thích nguyên nhân giúp túi chườm lạnh có nhiệt độ thấp.
Câu hỏi 3: Lượng lớn ammonium nitrate và ammonium chloride được sử dụng làm phân bón. Dựa vào đặc điểm phản ứng nhiệt phân của hai muối này, hãy cho biết muối nào có nguy cơ cháy nổ cao hơn trong quá trình lưu trữ.
Luyện tập 3: Xác định tỉ lệ mol kết hợp giữa NH3 và H3PO4 để tạo ra diammonium hydrogen phosphate (dùng làm phân bón phức hợp DAP). Viết phương trình hoá học của phản ứng.
Luyện tập 4: Viết phương trình hoá học minh hoạ tác động của mưa acid đối với calcium carbonate trong núi đá vôi và với kim loại sắt có trong thép.
Câu hỏi 4: Cho biết số oxi hoá của nitrogen trong mỗi phân tử và ion sau: NH3, NH4$^{+}$, N2, N2O, NO, NO2, HNO2, HNO3.
Luyện tập 5: Khi khơi thông nguồn nước thì nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng sẽ tăng hay giảm? Giải thích.
Luyện tập 6: Dựa vào những dấu hiệu nào để dự đoán đã có hiện tượng phú dưỡng xảy ra trong một ao nước hay hồ nước?
Vận dụng 2: Nhiều loài thuỷ hải sản được nuôi trong hồ, ao, "vuông" (cách gọi của người miền Tây Nam bộ về khu vực ruộng được khoanh vùng, cải tạo để nuôi thủy hải sản),...
Để hạn chế nguy cơ xảy ra hiện tượng phú dưỡng trong hồ, ao, vuông,... người nuôi thuỷ hải sản nên làm gì? Giải thích.
Vận dụng 3: Hãy tìm hiểu tình trạng phú dưỡng tại địa phương em. Từ đó, đề xuất biện pháp hạn chế hiện tượng này.
Bài 1: Vì sao nói ammonia có vai trò rất quan trọng đối với nông nghiệp? Cho ví dụ minh hoạ.
Bài 2: Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen có giá trị âm nhưng vì sao quá trình Haber lại chọn nhiệt độ phản ứng khá cao, vào khoảng 400 °C - 600 °C?
Bài 3: Ở 472 °C, hằng số cân bằng của phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen theo quá trình Haber là KC = 0,105. Giả sử, kết quả phân tích cho thấy tại thời điểm cân bằng, nồng độ của nitrogen và hydrogen trong buồng phản ứng lần lượt là 0,0201 M và 0,0602 M.
a) Hãy tính nồng độ mol của ammonia có trong buồng phản ứng tại thời điểm cân bằng.
b) Làm thế nào để tách được ammonia ra khỏi hỗn hợp?
Bài 4: Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong ô tô sinh ra nhiều khi như SO2, CO, NO. Từ năm 1975, người ta thiết kế “bộ chuyển đổi xúc tác” trong hệ thống xả khí của ô tô (và cả trong máy phát điện) nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng:
2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g)
a) Cho biết ý nghĩa của phản ứng trên đối với môi trường.
b) Trong phản ứng trên, chất nào là chất oxi hoá, chất nào là chất khử? Giải thích.
c) Giá trị enthalpy tạo thành chuẩn của CO(g), NO(g), CO2(g) lần lượt là 110,5; 91,3; –393,5 (kJ mol$^{-1}$). Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên. Phản ứng trên có thuận lợi về mặt năng lượng không? Giải thích.
Bài 5: Viết sơ đồ phản ứng gây ra mưa chứa nitric acid và sulfuric acid.
Bài 6: Hãy tìm hiểu, chỉ ra các hoạt động tạo thành các khí gây mưa acid tại địa phương em. Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu sự tạo thành các khí đó.
Xem thêm các bài Giải hóa học 11 cánh diều được biên soạn cho Học kì 1 & Học kì 2 theo mẫu chuẩn của Bộ Giáo dục theo sát chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.
Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.
