Ammonia là hóa chất cơ bản của ngành nông nghiệp hiện đại, là nguyên liệu sản xuất hơn 80% lượng phân bón toàn cầu. Quy trình Haber-Bosch ra đời từ đầu thế kỷ thứ 20, cho phép chuyển hóa nitrogen từ không khí thành ammonia ở quy mô công nghiệp (khoảng 180 triệu tấn/năm) theo phản ứng sau:

N₂(g) + 3H₂(g) ⇋ 2NH₃(g)

Tại một điều kiện nhiệt độ và áp suất xác định, với tỉ lệ nạp liệu ban đầu theo số mol N₂ : H₂ = 1 : 3, hệ đạt trạng thái cân bằng với hiệu suất chuyển hóa của quá trình tổng hợp ammonia đạt 60%. Tính phần trăm theo số mol của ammonia trong hỗn hợp khí ở trạng thái cân bằng. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

“Nhiệt trị khối” của một loại nhiên liệu là tổng lượng nhiệt giải phóng ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu đó. Trong ngành hàng không vũ trụ và xu hướng phát triển năng lượng xanh, một kĩ sư cần đánh giá và so sánh nhiệt trị khối của hai loại nhiên liệu sau:

– Nhiên liệu X là hydrogen, được xem là nhiên liệu của tương lai vì không phát thải khí nhà kính.

– Nhiên liệu Y là khí gas hóa lỏng (LPG) phổ biến, giả sử gồm propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) với tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 2.

Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:

Dựa vào các số liệu trên, hãy tính tỉ lệ nhiệt trị khối của nhiên liệu X lớn gấp bao nhiêu lần nhiên liệu Y? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Hợp chất hữu cơ X (chứa C, H, O, có cấu tạo mạch vòng nhưng không chứa vòng benzene) là thành phần chính của tinh dầu bạc hà, có vị the mát. Hợp chất này được ứng dụng rộng rãi trong y tế (làm kẹo ngậm ho, dầu gió…) và công nghiệp mỹ phẩm, thực phẩm. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen có trong hợp chất X lần lượt là 76,92%; 12,82% và 10,26%. Đo phổ khối lượng (MS) của X, thu được giá trị m/z của peak ion phân tử [M⁺] bằng 156. Phổ hồng ngoại (IR) của X và bảng số liệu tín hiệu hấp thụ đặc trưng của một số nhóm chức được cho dưới đây:

Trong công nghiệp sản xuất gương soi và ruột phích, thay vì dùng dung dịch aldehyde độc hại, người ta thường sử dụng phản ứng tráng bạc từ nguồn nguyên liệu an toàn hơn là saccharose. Để sản xuất một lô gồm 100 chiếc gương để bàn trang điểm (kích thước 60 cm × 120 cm), người ta cần phủ lên mặt 1 chiếc gương với lớp bạc có khối lượng 0,864 gam. Quy trình được thực hiện bằng cách thủy phân m gam saccharose trong môi trường acid, sau đó trung hòa rồi cho toàn bộ sản phẩm tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng nhẹ. Giả thiết hiệu suất của toàn bộ quá trình đạt 80%. Tính giá trị của m. (Không làm tròn kết quả ở các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 19 đến câu 22. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Theo chuyên trang Materials Today, thủy tinh hữu cơ (plexiglass) với thành phần chính là poly(methyl methacrylate) – viết tắt là PMMA, đang được ứng dụng rộng rãi để chế tạo kính chắn gió máy bay và vòm kính hầm thủy cung. Vật liệu này nhẹ, chịu va đập tốt và có độ truyền sáng lên tới 92% (cao hơn thủy tinh vô cơ).