Ôn tập Nitrogen và hợp chất của nitrogen | Chuyên đề dạy thêm Hoá học 11

A. CÁC DẠNG CÂU HỎI TỰ LUẬN

DẠNG 1: BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG

Cho phản ứng: aA + bB $\to$ mM + nN ${∆}_r{H}_{298}^0$

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, tính theo nhiệt tạo thành ${∆}_r{H}_{298}^0$ :

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, tính theo năng lượng liên kết:

Trong đó: E_b (A), E_b (B), E_b (M), E_b (N) lần lượt là tổng năng lượng liên kết của tất cả các liên kết trong phân tử A, B, M, N.

Câu 1: Cho phản ứng: 3H_{2­ (g)} + N₂ (g)⇌ 2NH₃. Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành ammonia (NH₃) ở 298K là -105 kJ, cho biết năng lượng liên kết E_b (N≡N) = 945 kJ/mol; E_b (N – H) = 391 kJ/mol, biến thiên enthalpy của phản ứn ở 298K là -105 kJ.

a) Cho biết phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

b) Tính năng lượng liên kết E_b (H – H).

Hướng dẫn giải:

a) Ta thấy ${∆}_r{H}_{298}^0$ = -105kJ < 0 → Phản ứng tỏa nhiệt.

b) Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành ammonia (NH₃):

Câu 2: Cho cân bằng hoá học sau: $2N{O}_2\left(g\right)\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}{N}_2{O}_4\left(g\right)$

a) Hãy tính ${∆}_r{H}_{298}^0$ của phản ứng, cho nhiệt tạo thành của NO₂ (g) và N₂O₄ (g) lần lượt là 33,2 kJ/mol và 11,1 kJ/mol.

b) Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi giảm nhiệt độ của hệ?

Hướng dẫn giải:

a) ${∆}_r{H}_{298}^0$=11,1-2.33,2 = -55,3 kJ/mol

b) Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt, khi giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.

Câu 3: Dựa vào năng lượng liên kết ở bảng:

Biến thiên enthalpy của phản ứng là 229 kJ.

N₂(g) + O₂(g) $\stackrel{t^o/tialửađiện}{\to }$ 2NO(g)

Hướng dẫn giải:

N₂ (g) + O₂ (g) $\stackrel{t^o/tialửađiện}{\to }$ 2NO (g)

Câu 4: Cho phản ứng sau: $H_2\left(g\right)+\frac{1}{8}{S}_8\left(g\right)\to H_{2}S\left(g\right)$ ${∆}_r{H}_{298}^o=?$

Hãy xác định:

a) Biến thiên enthalpy ${∆}_r{H}_{298}^0$ của phản ứng, cho nhiệt tạo thành chuẩn của S₈ (g) và H₂S (g) lần lượt là 101,3 kJ/mol -20,6 kJ/mol.

b) Năng lượng liên kết trong phân tử S₈ (g), biết $E_{b(H-H)}=436kJ/mol$ và $E_{b(S-H)}=363kJ/mol$ .

Hướng dẫn giải:

a) ${∆}_r{H}_{298}^0$=-20,6 - $\frac{1}{8}$101,3 = -33,2625 kJ

b) $436+E_{b(S-S)}-363.2=-33,2625\to E_{b(S-S)}=256,7375kJ/mol$

Câu 5: Cho bảng giá trị năng lượng của một số liên kết ở điều kiện chuẩn sau:

Liên kết	H – H	N – H	N ≡ N
Năng lượng liên kết (kJ/mol)	a	389	946

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sau theo năng lượng liên kết là -80 kJ.

$N_2\left(g\right)+3H_2\left(g\right)\underset{xt,t^o,P}{\overset{}{\rightleftharpoons }}2N{H}_3\left(g\right)$

Tính a.

Hướng dẫn giải:

Câu 6: Cho phương trình hóa học của phản ứng: $N_2{O}_4\left(l\right)+2N_2{H}_4\left(l\right)\to 3N_2\left(g\right)+4H_{2}O\left(g\right)$

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau:

a) Tính nhiệt đốt cháy 312 gam hỗn hợp lỏng gồm N₂O₄ và N₂H₄.

b) Tại sao hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa?

Hướng dẫn giải:

b) Hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa vì khi xảy ra phản ứng nó tỏa ra lượng nhiệt rất lớn.

DẠNG 2: HẰNG SỐ CÂN BẰNG, HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG.

1) Hằng số cân bằng của phản ứng: aA + bB ⇌ cC + dD $\to$$K_c=\frac{{\left[C\right]}^c.{\left[D\right]}^d}{{\left[A\right]}^a.{\left[B\right]}^b}$

2) Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Câu 7: Một bình kín có dung tích là 2 L chứa 3 mol H₂ và 1 mol N₂ ở nhiệt độ xác định. Ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH₃ tạo thành. Tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng xảy ra trong bình.

Hướng dẫn giải:

Câu 8: Một bình kín có dung tích là 0,5 L chứa 1,5 mol H₂ và 0,5 mol N₂ ở nhiệt độ xác định. Ở trạng thái cân bằng, hiệu suất phản ứng là 20%, có a mol NH₃ tạo thành. Tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng xảy ra trong bình.

Hướng dẫn giải:

Câu 9: Cho 0,8 mol hỗn hợp X gồm 0,2 mol $N_2$ và 0,6 mol $H_2$ . Nung nóng X trong bình kín (450^oC, xúc tác ) một thời gian, thu được hỗn hợp khí có số mol giảm 6% so với ban đầu. Tính hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Hướng dẫn giải:

Câu 10: Cho cân bằng ở 1650^oC: $N_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}2NO\left(g\right)$ $K_c=4.{10}^{-4}$. Thực hiện phản ứng trên với một hỗn hợp nitrogen và oxygen có tỉ lệ mol tương ứng là 5 : 2. Tính hiệu suất của phản ứng khi hệ cân bằng ở 1650^oC.

Hướng dẫn giải:

Câu 11: Hydrogen sulfide phân huỷ theo phản ứng sau đây: $2H_{2}S\left(g\right)\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}2H_2\left(g\right)+S_2\left(g\right)$

Hằng số cân bằng $K_c=9,30.{10}^{-8}$ ở 427^oC .

a) Viết biểu thức hằng số cân bằng $K_c$ của phản ứng.

b) Xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, biết nhiệt tạo thành chuẩn của $H_{2}S\left(g\right)$ và $S_2\left(g\right)$ lần lượt là -20,6 kJ/mol và 128,6 kJ/mol. Cho biết phản ứng thuận là toả nhiệt hay thu nhiệt.

c) Ở 427^oC, tính hằng số cân bằng $K_c$ của phản ứng: $2H_2\left(g\right)\underset{}{\overset{}{+S_2\left(g\right)\rightleftharpoons }}2H_{2}S\left(g\right)$

Hướng dẫn giải:

DẠNG 2: HẰNG SỐ CÂN BẰNG, HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

1) Hằng số cân bằng của phản ứng: aA + bB ⇌ cC + dD $\to K_c=\frac{{\left[C\right]}^c.{\left[D\right]}^d}{{\left[A\right]}^a.{\left[B\right]}^b}$

Lưu ý: Không biểu diễn nồng độ chất rắn, nước (lỏng) trong biểu thức hằng số cân bằng.

2) Hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH₃.

Câu 12: Một bình kín có dung tích là 2 L chứa 3 mol H₂ và 1 mol N₂ ở nhiệt độ xác định. Ở trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH₃ tạo thành. Tính hằng số cân bằng K_C của phản ứng xảy ra trong bình.

Hướng dẫn giải:

Câu 13: Xét cân bằng của dung dịch $N{H}_{3}0,2Mở{25}^{o}C$:

Bỏ qua sự phân li của nước. Xác định giá trị pH của dung dịch trên.

Hướng dẫn giải:

Chủ đề 5: Sulfur và Sulfur dioxide

Chủ đề 6: Sulfuric acid và muối Sulfate

Chủ đề 7: Một số dạng bài tập về Sulfuric acid loãng

Chủ đề 8: Một số dạng bài tập về Sulfuric acid đặc

Ôn tập Sulfur và hợp chất của Sulfur