Giải SBT Hoá 11 KNTT Bài 4: Nitrogen có đáp án

Đáp án đúng là: B

Khí phổ biến nhất trong khí quyển Trái Đất là khí nitrogen (chiếm 78%).

Đáp án đúng là: D

Công thức hoá học của diêm tiêu Chile là NaNO$_{3}$.

Đáp án đúng là: A

Vị trí (chu kì, nhóm) của nguyên tố nitrogen trong bảng tuần hoàn là chu kì 2, nhóm VA.

Đáp án đúng là: C

Trong tự nhiên, nguyên tố nitrogen tồn tại trong hợp chất hữu cơ là protein.

Đáp án đúng là: C

Số oxi hoá thấp nhất và cao nhất của nguyên tử nitrogen lần lượt là -3 và +5.

Đáp án đúng là: A

Trong tự nhiên, nguyên tố nitrogen tồn tại chủ yếu ở dạng đồng vị $^{14}$N.

Đáp án đúng là: B

Trong phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen, nitrogen đóng vai trò là chất oxi hóa (số oxi hóa giảm từ 0 → -3)

${\overset{0}{\text{N}}}_{2}+3{\text{H}}_{2}⇌_{xt}^{{\text{t}}^{∘},\text{p}}2\overset{-3}{\text{N}}{\text{H}}_{3}$

Đáp án đúng là: A

Trong những cơn mưa dông kèm sấm sét, nitrogen kết hợp trực tiếp với oxygen tạo thành sản phẩm là NO.

${\text{N}}_{2}+{\text{O}}_{2}\overset{hν}{⇌}2\text{NO}$

Đáp án đúng là: C

Trong phản ứng hoá hợp với oxygen, nitrogen đóng vai trò là chất khử (vì số oxi hóa tăng từ 0 → +2.

${\overset{0}{\text{N}}}_{2}+{\text{O}}_{2}\overset{hν}{⇌}2\overset{+2}{\text{N}}\text{O}$

Đáp án đúng là: D

Trong tự nhiên, phản ứng giữa nitrogen và oxygen (trong con mưa dông kèm sấm sét) là khởi đầu cho quá trình tạo và cung cấp loại phân đạm nitrate cho cây.

Quá trình tạo và cung cấp đạm nitrate cho đất từ nước mưa được biểu diễn theo sơ đồ:

${N}_{2}\overset{+{O}_{2}}{\rightarrow }NO\overset{+{O}_{2}}{\rightarrow }N{O}_{2}\overset{+{O}_{2}+{H}_{2}O}{\rightarrow }HN{O}_{3}\rightarrow {H}^{+}+N{O}_{3}^{-}$

Đáp án đúng là: C

Do N2 chiếm 78% trong khí quyển và áp suất khí quyển được quy định là 1 bar nên áp suất riêng phần của khí nitrogen trong khí quyển là 0,78 bar.

Đáp án đúng là: B

Nguyên tứ khối trung bình của nitrogen là $\frac{14.99{,}63+15.0{,}37}{100}=14{,}0037\approx 14{,}004$

Đáp án đúng là: D

Phân tử nitrogen có liên kết 3 (N ≡ N), gồm 1 liên kết $(σ)$ bền và 2 liên kết $(π)$ kém bền.

Đáp án đúng là: D

Bậc liên kết và năng lượng liên kết trong phân tử nitrogen tương ứng là 3 và 945 kJ/mol.

Đáp án đúng là: A

Nitrogen thể hiện tính khử trong phản ứng ${\text{N}}_{2}+{\text{O}}_{2}\overset{{\text{t}}^{∘}}{⇌}2\text{NO}$ vì số oxi hóa của N tăng từ 0 → +2.

Đáp án đúng là: D

Nhận định đúng về phân tử nitrogen là: “Thể hiện cả tính oxi hoá và tính khử” vì phân tử nitrogen có số oxi hóa là 0, nên có thể cho electron (lên số oxi hóa +3, +5) hoặc nhận electron (giảm về số oxi hóa -3).

Đáp án đúng là: C

Nhận định sai về đơn chất nitrogen là thể hiện tính oxi hoá mạnh ở điều kiện thường.

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. Vì vậy, ở nhiệt độ và áp suất thường nitrogen rất khó tham gia các phản ứng hóa học.

Đáp án đúng là: B

Trong nghiên cứu, khí nitrogen thường được dùng để tạo bầu khí quyển trơ dựa trên cơ sở là nitrogen rất bền với nhiệt do năng lượng liên kết trong phân tử liên kết 3 khá lớn (946 kJ/mol).

Đáp án đúng là: A

Gồm các phản ứng sau:

${\text{N}}_{2}+{\text{O}}_{2}\overset{{\text{t}}^{∘}}{⇌}2\text{NO}\ 2NO+{O}_{2}\rightarrow 2N{O}_{2}\ 4N{O}_{2}+{O}_{2}+2{H}_{2}O\rightarrow 4HN{O}_{3}$

Phân tử khối trung bình của không khí là

$\overline{{M}_{kk}}=28{,}014.0{,}78+31{,}998.0{,}21+39{,}948.0{,}01=28{,}970$

Hoặc $\overline{{M}_{kk}}=\frac{28{,}014.78+31{,}998.21+39{,}948.1}{100}=28{,}970$

Giá trị phân tử khối trung bình của không khí thường lấy bằng 29.

Ở bài trên ta tính được phân tử khối trung bình của không khí là $\overline{{M}_{kk}}=28{,}970$

Ở điều kiện chuẩn, 1 mol không khí nặng 28,97 g và chiếm thể tích 24,79 L.

$D=\frac{m}{V}=\frac{28{,}970}{24{,}79}=1{,}169\ (g/L)$

a) $Δ{H}_{r}^{o}=942.1+432.3-386.6=-78\ (kJ)$

b) Nhiệt tạo thành của NH$_{3}$(g) là biến thiên enthalpy của phản ứng:

$\frac{1}{2}{N}_{2}(g)+\frac{3}{2}{H}_{2}(g)\rightarrow N{H}_{3}(g)$ ${Δ}_{f}{H}^{o}$

${Δ}_{f}{H}^{o}=\frac{{Δ}_{r}{H}^{o}}{2}=\frac{-78}{2}=-39\ (kJ/mol)$

Giả thiết số mol ban đầu: N$_{2}$ = 1 mol, H$_{2}$ = 3 mol.

=> Tổng số mol khí ban đầu là 4 mol

${N}_{2}(g)+3{H}_{2}(g)⇌2N{H}_{3}(g)$

Ban đầu: 1 3 (mol)

Phản ứng: x 3x 2x (mol)

Cân bằng: 1-x 3-3x 2x (mol)

Tổng số mol khí sau phản ứng là 1 – x + 3 - 3x + 2x = 4 - 2x

Số mol khí giảm so với ban đầu là 2x

Ta có: $2x=4.\frac{5}{100}=0{,}2\Rightarrow x=0{,}1\Rightarrow H=\frac{0{,}1}{1}.100\%=10\%$

Giả sử số mol ban đầu: ${N}_{2}=4\ mol,{O}_{2}=1\ mol$

${N}_{2}(g)\ +\ {O}_{2}(g)\ ⇌\ 2NO(g)$

Ban đầu: 4 1 (mol)

Cân bằng: 4 - x 1 - x 2x (mol)

${K}_{c}=\frac{{[NO]}^{2}}{[{N}_{2}][{O}_{2}]}=\frac{{(2x)}^{2}}{(4-x)(1-x)}={4.10}^{-4}\ \Rightarrow x=0{,}02\Rightarrow H=\frac{0{,}02}{1}.100\%=2\%.$

Từ dữ kiện về nhiệt độ sôi cho thấy ammonia lỏng có nhiệt độ sôi cao nhất, ngược lại khí ammonia sẽ dễ bị hóa lỏng nhất.

Như vậy, nếu giảm nhiệt độ hỗn hợp xuống thấp hơn -33$^{o}$C vài độ, ví dụ ở -40$^{o}$C thì toàn bộ khí ammonia sẽ hóa lỏng và được tách ra. Trong khi đó, ở -40$^{o}$C thì nitrogen và hydrogen vẫn ở trạng thái khí được dẫn về thực hiện vòng tuần hoàn mới.