NH3 + O2 → N2 + H2O | NH3 + O2 ra N2

Phản ứng đốt cháy NH3 + O2 tạo ra N2 thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về NH3 có lời giải, mời các bạn đón xem:

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

1. Phương trình hoá học của phản ứng NH3 tác dụng với O2

4NH3 + 3O2 →to 2N2 + 6H2O

2. Cách lập phương trình hoá học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron.

Bước 1: Xác định các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hoá, từ đó xác định chất oxi hoá - chất khử:

N−3H3+O02→N02+H2O−2

Chất khử: NH3; chất oxi hoá: O2

Bước 2: Biểu diễn quá trình oxi hoá, quá trình khử

- Quá trình oxi hoá: 2N−3→N20+6e

- Quá trình khử: O02+4e→2O−2

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất khử và chất oxi hoá

Bước 4: Điền hệ số của các chất có mặt trong phương trình hoá học. Kiểm tra sự cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố ở hai vế.

4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

3. Điều kiện để NH3 tác dụng với O2

- Nhiệt độ

4. Cách tiến hành thí nghiệm

Đốt cháy khí NH3 trong khí O2.

5. Hệ thống lí thuyết về NH3

5.1. Cấu tạo phân tử

- Trong phân tử NH3, N liên kết với ba nguyên tử hiđro bằng ba liên kết cộng hóa trị có cực.

- Những đôi electron dùng chung bị lệch về phía nguyên tử N có độ âm điện lớn hơn.

- Phân tử NH3 có cấu tạo hình chóp với nguyên tử nitơ ở đỉnh, đáy là một tam giác mà đỉnh là ba nguyên tử H.

- Nitơ còn một cặp electron hóa trị là nguyên nhân gây ra tính bazơ của NH3.

5.2. Tính chất vật lý

- Amoniac (NH3) là chất khí không màu, có mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí, tan rất nhiều trong nước.

- Ở điều kiện thường, 1 lít nước có hòa tan 800 lít amoniac.

- Hòa tan NH3 vào nước thu được dung dịch gọi là dung dịch amoniac. Dung dịch amoniac đậm đặc thường dùng trong phòng thí nghiệm có nồng độ 25% (D = 0,91g/cm3).

5.3. Tính chất hóa học

a. Tính bazơ yếu

- Tác dụng với nước

NH3 + H2O ⇄ NH4++ OH-

⇒ Dung dịch NH3 là một dung dịch bazơ yếu.

⇒ Có thể dùng quỳ tím ẩm để nhận biết khí amoniac, quỳ tím ẩm sẽ chuyển thành màu xanh.

- Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch amoniac có thể tác dụng với dung dịch muối của nhiều kim loại, tạo thành kết tủa hiđroxit của các kim loại đó.

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+

- Tác dụng với axit → muối amoni:

NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua)

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (amoni sunfat)

b. Tính khử

Amoniac có tính khử: phản ứng được với oxi, clo và khử một số oxit kim loại.

- Tác dụng với oxi

NH3 cháy trong khí oxi cho ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí nitơ và hơi nước.

4NH3 + 3O2 →to 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 →Pt850−900Co 4NO + 6H2O

- Tác dụng với clo

+ Clo oxi hóa mạnh amoniac tạo ra nitơ và hiđro clorua:

2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl

+ NH3 kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo “khói trắng” NH4Cl.

NH3 + HCl → NH4Cl

5.4. Ứng dụng

- Sản xuất axit nitric, các loại phân đạm như urê (NH2)2CO; NH4NO3; (NH4)2SO4; …

- Điều chế hiđrazin (N2H4) làm nhiên liệu cho tên lửa.

- Amoni lỏng dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh.

5.5. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

- Điều chế bằng cách đun nóng muối amoni (ví dụ NH4Cl) với Ca(OH)2.

Phương trình hóa học:

2NH4Cl + Ca(OH)2 →to CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

Lưu ý:

- Để làm khô khí, người ta cho khí amoniac vừa tạo thành có lẫn hơi nước đi qua bình đựng vôi sống (CaO).

- Khi muốn điều chế nhanh 1 lượng nhỏ khí NH3, người ta thường đun nóng dung dịch amoniac đậm đặc.

b. Trong công nghiệp

- Tổng hợp từ nitơ và hiđro, theo phản ứng:

N2 + 3H2 ⇄to, p, xt 2NH3 ∆H < 0

- Điều kiện áp dụng:

+ Nhiệt độ: 450 - 500oC.

+ Áp suất cao từ 200 - 300 bar.

+ Chất xúc tác: sắt kim loại được trộn thêm Al2O3, K2O, ...

- Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH3 hóa lỏng được tách riêng.

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Oxi hoá NH3 bằng CrO3 sinh ra N2, H2O và Cr2O3. Số phân tử NH3 tác dụng với một phân tử CrO3 là

A. 3.

B. 1.

C. 4.

D. 2.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

2NH3 + 2CrO3 →to N2 + 3H2O + Cr2O3

→ 1 phân tử NH3 phản ứng với 1 phân tử CrO3.

Câu 2: Cho cân bằng hóa học (trong bình kín) sau:

N2(khí) + 3H2(khí) ⇄ 2NH3 ; ∆H = -92kJ/mol

Trong các yếu tố:

(1) Thêm một lượng N­2 hoặc H2.

(2) Thêm một lượng NH3.

(3) Tăng nhiệt độ của phản ứng.

(4) Tăng áp suất của phản ứng.

(5) Dùng thêm chất xúc tác.

Có bao nhiêu yếu tố làm cho cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận ?

A. 3

B. 4

C. 5

D. 2

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Các yếu tố: 1, 4.

+ (1): Thêm lượng N2 hoặc H2 → cân bằng dịch chuyển theo chiều làm giảm N2/ H2(chiều thuận)

+ (2): Thêm NH3→ cân bằng dịch chuyển theo chiều làm giảm NH3 (chiều nghịch)

+ (3): ∆H = -92 < 0 → phản ứng thuận là tỏa nhiệt → tăng nhiệt độ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch)

+ (4): Tăng áp suất của phản ứng → cân bằng dịch chuyển theo chiều giảm áp suất (chiều thuận)

+ (5): Chất xúc tác không làm ảnh hưởng đến cân bằng hóa học

Câu 3: Người ta điều chế phân urê bằng cách cho NH3 tác dụng với chất nào (điều kiện thích hợp):

A. CO2

B. CO

C. HCl

D. Cl2

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Phân urê là (NH2)CO.

Điều chế:

CO2 + 2NH3 →to, P (NH2)2CO + H2O

Câu 4:Hợp chất nào sau đây nitơ có số oxi hoá là -3:

A. NO.

B. N2O.

C. HNO3.

D. NH4Cl.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

N+2O, N+12O, HN+5O3, N−3H4Cl

Câu 5:Hỗn hợp X gồm N2 và H2 với tỉ lệ mol là 1:4. Nung hỗn hợp X ở điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra. Biết hiệu suất phản ứng là 40%. Phần trăm theo thể tích của amoniac (NH3) trong hỗn hợp thu được sau phản ứng là:

A. 16,04%.

B. 17,04%.

C. 18,04%.

D. 19,04%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Dễ thấy hiệu suất tính theo N2

NH3 + O2 → N2 + H2O | NH3 + O2 ra N2

Câu 6: Chất nào sau đây có thể làm khô khí NH3 có lẫn hơi nước ?

A. P2O5.

B. H2SO4 đặc.

C. CuO bột.

D. NaOH rắn.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Chất dùng làm khô khí NH3 có lẫn hơi nước phải là chất có đặc tính hút nước và không phản ứng với NH3.

→ Dùng NaOH rắn để làm khô khí.

Câu 7: Muối được làm bột nở trong thực phẩm là

A. (NH4)2CO3.

B. Na2CO3.

C. NH4HCO3.

D. NH4Cl.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Người ta dùng muối NH4HCO3 làm bột nở trong thực phẩm.

Câu 8:Có ba dung dịch mất nhãn: NaCl; NH4Cl; NaNO3. Dãy hoá chất nào sau đây có thể phân biệt được ba dung dịch :

A. Phenol phtalein và NaOH.

B. Cu và HCl.

C. Phenol phtalein; Cu và H2SO4 loãng .

D. Quỳ tím và dung dịch AgNO3.

Hướng dẫn giải:

Đáp ánD

- Khi cho quỳ tím vào 3 mẫu thử thì chỉ có NH4Cl làm quỳ tím hóa đỏ. Do hiện tượng thủy phân của NH4Cl: NH4++H2O⇄NH3+ H3O+

- Cho AgNO3 vào 2 dung dịch còn lại thì NaCl tạo kết tủa trắng.

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

Câu 9:Hỗn hợp X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với hiđro là 6,2. Dẫn X đi qua bình đựng bột Fe rồi nung nóng biết rằng hiệu suất tổng hợp NH3 đạt 40% thì thu được hỗn hợp Y. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y hiđro là:

A. 14,76.

B. 18,23.

C. 7,38.

D. 13,48.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

N2 + 3H2 ⇄xtto, P 2NH3

Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2 và H2 ta có: nN2nH2=23

=> H2 thiếu, hiệu suất phản ứng tính theo H2.

Chọn

nH2pư= 3.40% = 1,2 mol

→ nN2pư = 0,4 mol và nNH3sinh ra =0,8 mol.

ny = nx - 0,8 = 2 + 3 - 0,8 = 4,2 mol

Bảo toàn khối lượng:

→ M¯YM¯X=nXnY → M¯Y=5.6,2.24,2 = 14,76

→ Tỉ khối của Y với H2 là 7,38.

Câu 10: Cho các thí nghiệm sau :

(1). NH4NO2 →to

(2). KMnO4 →to

(3). NH3 + O2 →to

(4). NH4Cl →to

(5). (NH4)2CO3 →to

(6). AgNO3 →to

Số thí nghiệm tạo ra đơn chất là :

A. 6

B. 5

C. 4

D. 3

Hướng dẫn giải:

Đáp ánC

Số thí nghiệm tạo ra đơn chất là (1), (2), (3) và (6).

NH3 + O2 → N2 + H2O | NH3 + O2 ra N2

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

Link nội dung: https://melodious.edu.vn/nh3-n2-a41320.html