Câu hỏi:

13/07/2024 23,745

Ở 472 °C, hằng số cân bằng của phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen theo quá trình Haber là K = 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?

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 5: Một số hợp chất quan trọng của nitrogen có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

N₂(g) + 3H₂(g) $\overset{400 - 600^{o} C, 200 b a r, F e}{⇌}$ 2NH₃(g)

Ban đầu: a b 0 M

Phản ứng: x 3x 2x M

Cân bằng: 0,0201 0,0602 2x M

Áp dụng công thức có:

$K = \frac{{[N H_{3}]}_{}^{2}}{[N_{2}] . {[H_{2}]}_{}^{3}} \Leftrightarrow [N H_{3}] = 2 x = \sqrt{K . [N_{2}] . {[H_{2}]}_{}^{3}} = \sqrt{0, 105.0, 0201.0, 0602_{}^{3}} = 6, {79.10}_{}^{- 4} M$

b) Tại thời điểm cân bằng, nồng độ ammonia, nitrogen và hydrogen trong buồng phản ứng là không đổi. Khi đó hỗn hợp khí này được dẫn qua hệ thống làm lạnh để hoá lỏng ammonia và tách ra khỏi hỗn hợp.

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

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.

Xem đáp án

Lời giải

NH₄NO₃(s) $\overset{t^{o}}{\to}$ N₂O(g) + 2H₂O(g) $Δ_{r} H_{298}^{o} = - 36 k J < 0$

⇒ Phản ứng phân huỷ ammonium nitrate toả nhiệt.

NH₄Cl(s) $\overset{t^{o}}{\to}$ NH₃(g) + HCl(g) $Δ_{r} H_{298}^{o} = 176 k J > 0$

⇒ Phản ứng phân huỷ ammonium chloride thu nhiệt.

Vậy muối ammonium nitrate có nguy cơ cháy nổ cao hơn trong quá trình lưu trữ.

Câu 2

Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong ô tô sinh ra nhiều khí 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.

Xem đáp án

Lời giải

a) Ý nghĩa của phản ứng: 2CO(g) + 2NO(g) → 2CO₂(g) + N₂(g) đối với môi trường là giảm khí độc CO, giảm tác nhân gây mưa acid NO phát sinh từ quá trình đốt cháy nhiên liệu.

b) $2 \overset{+ 2}{C} O (g) + 2 \overset{+ 2}{N} O (g) \to 2 \overset{+ 4}{C} O_{2} (g) + {\overset{0}{N}}_{2} (g)$

Số oxi hoá của carbon tăng từ +2 lên +4 sau phản ứng nên CO đóng vai trò là chất khử.

Số oxi hoá của nitrogen giảm từ +2 xuống 0 sau phản ứng nên NO đóng vai trò là chất oxi hoá.

$Δ_{r} H_{298}^{o} = 2. Δ_{f} H_{298}^{o} (C O_{2} (g)) + Δ_{f} H_{298}^{o} (N_{2} (g)) - 2. Δ_{f} H_{298}^{o} (C O (g)) - 2. Δ_{f} H_{298}^{o} (N O (g))$

= 2. (-393,5) + 0 – 2.(-110,5) – 2.91,3 = -748,6 (kJ) < 0.

Vậy phản ứng này toả nhiệt, thuận lợi về mặt năng lượng.

Câu 3

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 ^oC – 600 ^oC?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây:

Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphthalein sẽ bị hút lên bình chứa khí ammonia và phun thành những tia màu hồng. Hãy giải thích hiện tượng trên.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

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?

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

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.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

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.

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 oC – 600 oC?

Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây: Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphthalein sẽ bị hút lên bình chứa khí ammonia và phun thành những tia màu hồng. Hãy giải thích hiện tượng trên.

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?

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

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 ^oC – 600 ^oC?

Cho thí nghiệm được thiết kế như hình dưới đây:

Trong thí nghiệm này, nước pha phenolphthalein sẽ bị hút lên bình chứa khí ammonia và phun thành những tia màu hồng. Hãy giải thích hiện tượng trên.