Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là: N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 với ΔH= -92KJ Hãy giải thích tại sao người ta thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac ở khoảng 400oC đến 500oC, dưới áp suất cao (100 - 150atm, thực tế càng cao càng tốt) và dùng sắt hoạt hóa xúc tác.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Phản ứng hóa học tổng hợp amoniac là:

N₂ + 3H₂ ⇋ 2NH₃ với ΔH= -92KJ

Đặc điểm của phản ứng tổng hợp NH₃ là sau phản ứng có sự giảm số mol so với ban đầu, phản ứng tỏa nhiệt. Khi tăng áp suất, cân bằng chuyển sang chiều thuận, nên phản ứng thực hiện ở áp suất càng cao càng tốt. Do phản ứng tỏa nhiệt cho nên về nguyên tắc cân bằng sẽ chuyển sang chiều thuận khi giảm nhiệt độ, tuy nhiên khi nhiệt độ thấp thì tốc độ phản ứng lại chậm nên hiệu quả kinh tế thấp. Do đó, người ta dung hòa hai xu hướng trên ở nhiệt độ 400 – 450^oC. Chất xúc tác nhằm mục đích tăng tốc độ của phản ứng.

Hỗn hợp X qua Ni nung nóng, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 là 11,25. Hiệu suất của phản ứng hiđro hóa là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

M_X = 9.2 = 18

Coi hỗn hợp X ban đầu có 5 mol (H₂ = 3 mol; C₃H₆ = 2 mol) ⇒ Hiệu suất tính theo C₃H₆

Bảo toàn khối lượng:

m_X = m_Y   

 

⇒ n_Y = 4 mol

n_giảm = n_X – n_Y = 1 mol = n_C3H6 pư => H% = 1 : 2 .100% = 50%

Đốt cháy hoàn toàn 8,7 g amino axit A (chứa 1 nhóm -COOH) thì thu được 0,3 mol CO2; 0,25mol H2O và 11,2 lít N2 (đktc). Tìm công thức cấu tạo của A

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

CTPT: C_xH_yO₂N_t , nN₂ = 0,05 mol

m_{O (A)} = m_A – m_C – m_H – m_N = 8,7 – 0,3.12 – 0,25.2 – 0,05.2.14 = 3,2

A chỉ chứa 1 nhóm -COOH

⇒ n_A = n_O: 2 = 0,1 mol

n_CO2 = x.n_A = 0,1x = 0,3 ⇒ x =3

n_H2O = (y/2).n_A= 0,05y = 0,25 ⇒ y = 5

n_N2 = (t/2).n_A = 0,05t = 0,05 ⇒ t = 1

⇒ CTPT C₃H₅O₂N

CTCT A: CH₃- CH₂(NH₂)-COOH ; H₂N- CH₂ – CH₂ - COOH

Bài thực hành 4: Ăn mòn kim loại. Chống ăn mòn kim loại

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Thí nghiệm 1: Ăn mòn điện hóa học

- Tiến hành TN:

    + Rót các thể tích dd NaCl đậm đặc bằng nhau vào 2 cốc thủy tinh

    + Cắm 1 lá sắt và 1 lá đồng vào mỗi cốc

    + Nhỏ vào mỗi cốc 5-7 giọt dd K₃[Fe(CN)₆]

    + Nối lá Fe và lá Cu trong 2 cốc bằng dây dẫn (hình 5.16)

- Hiện tượng:

    + Cốc 1: Không có hiện tượng gì

    + Cốc 2: Xuất hiện kết tủa màu xanh đậm

- Giải thích: Khi nối dây dẫn, Fe bị ăn mòn nhanh trong dung dịch điện li tạo thành Fe²⁺. Sau đó Fe²⁺ tác dụng với dd K₃[Fe(CN)₆] tạo ra kết tủa màu xanh đậm là Fe₃[Fe(CN)₆]₂

Trong cốc 2:

Ở cực (+) xảy ra sự khử:

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^-

Ở cực (-), Fe bị ăn mòn và tan vào dịch:

Fe → Fe²⁺ + 2e

Thí nghiệm 2: Bảo vệ sắt bằng phương pháp bảo vệ điện hóa

- Tiến hành TN:

    + Rót vào hỗn hợp gồm dd NaCl đặc, thêm vài giọt dd K₃[Fe(CN)₆] vào 2 cốc

    + Ngâm 1 đinh sắt vào cốc (1), ngâm 1 đinh sắt được quấn bằng dây Zn vào cốc (2).

- Hiện tượng:

    + Cốc 1: xuất hiện kết tủa màu xanh

    + Cốc 2: lá Zn bị ăn mòn, dung dịch không đổi màu

- Giải thích:

    + Cốc 1: Đinh Fe bị oxi hóa thành Fe²⁺; Fe²⁺ tác dụng với dd K₃[Fe(CN)₆] tạo ra kết tủa màu xanh đậm là Fe₃[Fe(CN)₆]₂

    + Cốc 2: Zn có tính khử mạnh hơn nên đóng vai trò là cực âm và bị ăn mòn. Dây Zn bị ăn mòn, Fe được bảo vệ nên dung dịch không đổi màu

Ở cực (-): Zn → Zn²⁺ + 2e

Ở cực (+): H₂O + O₂ + 4e → 4OH^-

Hãy sắp xếp các chất : C6H6, CaCO3, C4H10, C2H6O, NaNO3, CH3NO2, NaHCO3, C2H3O2Na vào các cột thích hợp trong bảng sau: Hợp chất hữu cơ Hợp chất vô cơ Hiđrocacbon Dẫn xuất của hiđrocacbon

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Hợp chất hữu cơ		Hợp chất vô cơ
Hiđrocacbon	Dẫn xuất của hiđrocacbon
C6H6	C2H6O	CaCO3
C4H10	CH3NO2	NaNO3
	C2H3O2Na	NaHCO3