B.  PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITƠ

I. Phản ứng tổng hợp, phân hủy NH₃

     – Phương trình phản ứng :

N₂ (k)  +   3H₂ (k) $\overset{t^o,p,xt}{\rightleftarrows{}}$ 2NH₃ (k)  (1)

     – Ở phương trình (1), phản ứng thuận là phản ứng tổng hợp NH₃ và phản ứng nghịch là phản ứng phân hủy NH₃.

     – Phản ứng tổng hợp NH₃ là phản ứng thuận nghịch nên hiệu suất phản ứng luôn nhỏ hơn 100%.

      Hằng số cân bằng của phản ứng thuận là K_c $=\,\frac{\mathrm{[NH_3]^2} }{\mathrm{[N_2][N_2]^3}}$.

● Nhận xét : Trong phản ứng tổng hợp NH₃ ta thấy : Thể tích hoặc số mol khí NH₃ thu được bằng 1 nửa thể tích hoặc số mol khí H₂ và N₂ phản ứng. Suy ra thể tích hoặc số mol khí sau phản ứng giảm, lượng giảm bằng 1 nửa lượng phản ứng. Đối với phản ứng phân hủy NH₃ thì ngược lại, thể tích hoặc số mol khí sau phản ứng tăng, lượng tăng bằng lượng NH₃ phản ứng.

– Các dạng bài tập liên quan đến phản ứng tổng hợp, phân hủy NH₃ :
1. Tính áp suất, hiệu suất phản ứng, thể tích hoặc thành phần phần trăm theo thể tích hay số mol của hỗn hợp trước và sau phản ứng.
2. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.

Phương pháp giải

      – Bước 1 : Tính tỉ lệ mol của N₂ và H₂ trong hỗn hợp (nếu đề cho biết khối lượng mol trung bình của chúng). Từ đó suy ra số mol hoặc thể tích của N₂ và H₂ tham gia phản ứng. Nếu đề không cho số mol hay thể tích thì ta tự chọn lượng chất phản ứng đúng bằng tỉ lệ mol của N₂ và H₂.

      – Bước 2 : Căn cứ vào tỉ lệ mol của N₂ và H₂ để xác định xem hiệu suất tính theo chất nào (hiệu suất phản ứng tính theo chất thiếu trong phản ứng). Viết phương trình phản ứng căn cứ vào phương trình phản ứng suy ra số mol các chất đã phản ứng (nếu đề chưa cho biết số mol H₂ và N₂ phản ứng thì ta thường chọn số mol H₂ và N₂ phản ứng là 3x và x); số mol chất dư và số mol sản phẩm tạo thành.

      – Bước 3 : Tính tổng số mol hoặc thể tích khí trước và sau phản ứng. Lập biểu thức liên quan giữa số mol khí, áp suất, nhiệt độ của bình chứa trước và sau phản ứng (nếu đề cho biết thông tin về sự thay đổi áp suất). Từ đó suy ra các kết quả mà đề bài yêu cầu.

      Trên đây cũng là các bước cơ bản để giải một bài tập liên quan đến chất khí nói chung. Trong một bài tập cụ thể tuy thuộc vào giả thiết đề cho mà ta có thể vận dụng linh hoạt các bước trên không nên áp dụng một cách rập khuôn, máy móc.

● Lưu ý : Mối quan hệ giữa số mol khí, áp suất và nhiệt độ khi thực hiện phản ứng trong bình kín có thể tích không đổi :

\(\begin{cases} & n_1 = \frac{p_1V}{RT_1} \\ & \\ & n_2 = \frac{p_2V}{RT_2} \\ \end{cases}\Rightarrow \frac{n_1}{n_2}=\frac{p_1T_2}{p_2T_1}\)

            Nếu T₂=T₁ thì suy ra $\frac{\mathrm{n_1}}{\mathrm{n_2}}= \frac{\mathrm{p_1}}{\mathrm{p_2}}$ Nếu T₂ = T₁ và n₁ = n₂ thì suy ra p₁ = p₂.

Trên đây là trích một phần lý thuyết. Để xem đầy đủ Phương Pháp Giải Bài Tập (Lý thuyết, Bài tập, Hướng dẫn giải), bạn có thể tải file bên dưới.