Với lời giải SBT Hóa học 11 trang 21 chi tiết trong Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hóa học 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Hóa học 11 Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium

Bài 4.15 trang 21 SBT Hóa học 11: Muối NH₄NO₃ sẽ nhiệt phân theo phản ứng nào trong 2 phản ứng sau?

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất có giá trị như sau:

Lời giải:

$\begin{array}{l}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3\left(s\right)\to \mathrm{N}{\mathrm{H}}_3\left(g\right)+\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3\left(g\right)\left(1\right)\\ {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(1\right)={\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3\right)+{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(\mathrm{HN}{\mathrm{O}}_3\right)-{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3\right)\\ =(-45,9)+(-134,31)-(-365,41)=185,40\left(\mathrm{kJ}\right)>0\\ \mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3\left(s\right)\to {\mathrm{N}}_2\mathrm{O}\left(g\right)+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(g\right)\left(2\right)\\ {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(2\right)={\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{N}}_2\mathrm{O}\right)+2\times {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\right)-{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3\right)\\ =82,05+2\times (-241,82)-(-365,41)=-35,97\left(\mathrm{kJ}\right)<0\end{array}$

Vì phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt, phản ứng (2) là phản ứng tỏa nhiệt nên phản ứng (2) dễ xảy ra hơn.

=> Muối NH₄NO₃ sẽ nhiệt phân theo phản ứng (2).

Bài 4.16 trang 21 SBT Hóa học 11: Hiện nay người ta sản xuất ammonia bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí methane (thành phần chính của khí thiên nhiên).

Để sản xuất khí ammonia, nếu lấy 841,7 m³ không khí (chứa 21,03% O₂; 78,02% N₂, còn lại là khí hiếm theo thể tích), thì cần phải lấy bao nhiêu m³ khí methane và bao nhiêu m³ hơi nước để có đủ lượng N₂ và H₂ theo tỉ lệ 1 : 3 về thể tích dùng cho phản ứng tổng hợp ammonia. Giả thiết các phản ứng (1), (2) đều xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.

Lời giải:

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}=841,7\times \frac{21,03}{100}=177({\mathrm{m}}^3)$

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{N}}_2}=841,7\times \frac{78,02}{100}=656,7({\mathrm{m}}^3)$

Theo phương trình hóa học (2):

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{CH}}_4\left(2\right)}=\frac{1}{2}\times {\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}=\frac{1}{2}\times 177=88,5\left({\mathrm{m}}^3\right)$

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(2\right)}={\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}=177\left({\mathrm{m}}^3\right)$

Theo phương trình hóa học (3):

${\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2}=3\times {\mathrm{V}}_{{\mathrm{N}}_2}=3\times 656,7=1970\left({\mathrm{m}}^3\right)$

Theo phương trình hóa học (1):

$\begin{array}{l}{\mathrm{V}}_{{\mathrm{CH}}_4\left(1\right)}=\frac{1}{4}\times {\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{1}{4}\times 1970=492,5\left({\mathrm{m}}^3\right)\\ {\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(1\right)}=\frac{1}{2}\times {\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2}=\frac{1}{2}\times 1970=985\left({\mathrm{m}}^3\right)\end{array}$

$\begin{array}{l}\Rightarrow {\mathrm{V}}_{{\mathrm{CH}}_4}={\mathrm{V}}_{{\mathrm{CH}}_4\left(1\right)}+{\mathrm{V}}_{{\mathrm{CH}}_4\left(2\right)}=492,5+88,5=581\left({\mathrm{m}}^3\right)\\ \Rightarrow {\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}={\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(1\right)}-{\mathrm{V}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(2\right)}=985-177=808\left({\mathrm{m}}^3\right)\end{array}$

Bài 4.17 trang 21 SBT Hóa học 11: Hợp chất có công thức hoá học NH₄NO₃ được giới chức quốc gia Lebanon xác định là nguyên nhân gây ra vụ nổ thảm khốc ở thủ đô Beirut vào ngày 04/08/2020. Tia lửa hàn trong quá trình sửa chữa nhà kho có thể đã làm 2 750 tấn NH₄NO₃ cất trữ phát nổ, phá huỷ nhiều nhà cửa, dẫn đến nhiều người thiệt mạng. Hãy giải thích vì sao NH₄NO₃ có khả năng phát nổ.

Lời giải:

Ammonium nitrate khi ở nhiệt độ cao bị phân huỷ thành khí N₂O và hơi nước, là một phản ứng toả nhiệt và năng lượng lớn. Khi phản ứng nổ xảy ra, năng lượng được giải phóng một cách đột ngột dưới áp lực rất tăng nhanh, còn được gọi là sóng nổ hoặc sóng xung kích. Sóng xung kích gây ra thiệt hại lớn cho môi trường xung quanh. Ammonium nitrate có thể tự phân huỷ qua thời gian. Tia lửa hàn trong quá trình sửa chữa nhà kho đã khơi mào phản ứng phân huỷ ammonium nitrate gây nổ.