Giải Hóa 11 Bài 4: Đơn chất nitrogen
Trả lời câu hỏi Luyện tập Hóa 11 Bài 4
Luyện tập 1 trang 27
Cho biết năng lượng liên kết của phân tử fluorine, nitrogen lần lượt là 159 kJ mol−1 và 946 kJ mol−1.
a) Giải thích nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử trên.
b) Cho biết chất nào hoạt động hoá học hơn. Gợi ý đáp án
a) Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt giá trị năng lượng liên kết giữa hai phân tử fluorine và nitrogen do:
- Giữa 2 nguyên tử fluorine trong phân tử F2 có liên kết đơn.
- Giữa 2 nguyên tử nitrogen trong phân tử N2 có liên kết ba.
b) Trong hai phân tử trên, fluorine hoạt động hơn do liên kết ba giữa hai nguyên tử N trong
phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (946 kJ mol-1) nên rất khó bị phá vỡ.
Luyện tập 2 trang 27
Sử dụng kiến thức hoá học để giải thích câu ca dao sau:
“Lúa chiêm lấp ló đầu bờ
Hễ nghe tiếng sấm, phất cờ mà lên” Gợi ý đáp án
Khi có sấm sét, nitrogen và oxygen trong không khí phản ứng với nhau tạo thành nitrogen monoxide (NO):
Sau đó, nitrogen monoxide nhanh chóng bị oxi hoá bởi oxygen trong khí quyển tạo thành nitrogen dioxide (NO2):
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Tiếp theo là quá trình nitrogen dioxide chuyển thành acid trong nước mưa, theo phản ứng:
4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 4HNO3(aq)
Nước mưa với nồng độ acid phù hợp sẽ cũng cấp đạm cho đất ở dạng ion nitrate cần thiết cho cây trồng.
Giải bài tập Hóa 11 trang 29 Bài 1 trang 29
Dựa vào các giá trị năng lượng liên kết, hãy dự đoán ở nhiệt độ thường thì đơn chất nitrogen
hay chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn. Cho biết năng lượng liên kết Cl – Cl trong phân tử chlorine là 243 kJ mol−1. Gợi ý đáp án
Dự đoán ở nhiệt độ thường thì chlorine dễ phản ứng với hydrogen hơn. Do liên kết ba giữa hai
nguyên tử N trong phân tử nitrogen có năng lượng liên kết rất lớn (946 kJ mol-1) nên rất khó bị phá vỡ. Bài 2 trang 29
Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa nitrogen với hydrogen và với oxygen. Nêu ứng
dụng của mỗi phản ứng này trong thực tế. Gợi ý đáp án
- Phản ứng của nitrogen với hydrogen:
Trong thực tế, phản ứng này được ứng dụng trong công nghiệp để sản xuất NH3 – nguyên liệu
để sản xuất phân bón, nitric acid …
- Phản ứng của nitrogen với oxygen:
Trong khí quyển, phản ứng này chính là sự khởi đầu cho quá trình tạo thành ion nitrate, được
coi là một nguồn cung cấp đạm tự nhiên cho đất. Bài 3 trang 29
Trong công nghiệp, ammonia được sản xuất dựa vào phản ứng thuận nghịch giữa nitrogen và
hydrogen trong thiết bị kín.
a) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí nào?
b) Hãy tìm hiểu về nhiệt độ hoá lỏng của mỗi khí có trong thiết bị. Từ đó cho biết, nếu giữ
nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí nào sẽ hoá lỏng đầu tiên. Gợi ý đáp án
a) Do phản ứng thuận nghịch nên khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì trong thiết bị sẽ có các khí: N2, H2 và NH3.
b) Nhiệt độ hoá lỏng của N2, H2 và NH3 lần lượt là: -196 oC, - 252,87 oC, -33 oC.
Do đó, nếu giữ nguyên áp suất và làm lạnh thiết bị thì khí NH3 sẽ hoá lỏng đầu tiên.