Hoá học 11 (Cánh diều) Bài 4: Đơn chất nitrogen

đoàn việt cường Ngày: 01-02-2024 Lớp 11

261

Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu lời giải Hoá học 11 (Cánh diều) Bài 4: Đơn chất nitrogenhay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi từ đó học tốt môn Hoá học 11.

Hoá học 11 (Cánh diều) Bài 4: Đơn chất nitrogen

Mở đầu trang 26 Hoá học 11: Vì sao người ta phải bơm khí nitrogen vào các khoang chứa của tàu chở dầu sau khi chuyển dầu ra khỏi khoang?

Lời giải:

Người ta phải bơm khí nitrogen vào các khoang chứa của tàu chở dầu sau khi chuyển dầu ra khỏi khoang để làm giảm nồng độ của oxygen, giảm nguy cơ cháy nổ. Do tính chất kém hoạt động hoá học (tính trơ), nitrogen không oxi hoá các chất khác ở nhiệt độ thường

Câu hỏi 1 trang 26 Hoá học 11: Hãy nêu quan điểm của em về phát biểu: “Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống”.

Lời giải:

Phát biểu “Nitrogen là nguyên tố đặc trưng cho sự sống” là một phát biểu đúng.

Nguyên tố nitrogen có trong cơ thể của mọi loại sinh vật chủ yếu ở dạng các hợp chất hữu cơ như amino acid, nucleic acid, protein, chlorophyll (chất diệp lục), … Các hợp chất này đóng vai trò quan trọng cho những quá trình sinh hoá của sinh vật.

Luyện tập 1 trang 27 Hoá học 11: 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.

Lời giải:

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.

Câu hỏi 2 trang 27 Hoá học 11: Dựa vào giá trị biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, hãy cho biết phản ứng giữa nitrogen với hydrogen hay oxygen diễn ra thuận lợi hơn.

Lời giải:

(ảnh 1)

Vậy phản ứng giữa nitrogen với hydrogen là phản ứng toả nhiệt.

(ảnh 2)

Vậy phản ứng giữa nitrogen với oxygen là phản ứng thu nhiệt.

⇒ Phản ứng giữa nitrogen với hydrogen diễn ra thuận lợi hơn.

Luyện tập 2 trang 27 Hoá học 11: 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”

(ảnh 3)

Lời giải:

Khi có sấm sét, nitrogen và oxygen trong không khí phản ứng với nhau tạo thành nitrogen monoxide (NO):

(ảnh 4)

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.

Bài 1 trang 29 Hoá học 11: 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.

Lời giải:

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 Hoá học 11: 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.

Lời giải:

- Phản ứng của nitrogen với hydrogen:

(ảnh 5)