Oxide của nitrogen là hợp chất trung gian trong công nghiệp sản xuất nitric acid. Cho sơ đồ năng lượng của quá trình tạo thành NO2(g) và N2O4(g) từ các đơn chất:
a) Năng lượng liên kết trong phân tử N2 và O2 lần lượt là 945 kJ/mol và 494 kJ/mol.
b) Phản ứng dimer hoá NO2(g) thành N2O4(g) là phản ứng thu nhiệt, N2O4(g) bền vững hơn NO2(g).
c) Nhiệt tạo thành chuẩn của NO2(g) là 66 kJ/mol.
d) Nhiệt tạo thành chuẩn của N2O4(g) là 11 kJ/mol.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng:
+ Quá trình N2 —> 2N cần năng lượng 945 kJ nên năng lượng liên kết trong phân tử N2 là 945 kJ/mol
+ Quá trình 2O2 —> 4O cần năng lượng 988 kJ nên năng lượng liên kết trong phân tử O2 là 988/2 = 494 kJ/mol
(b) Sai, phản ứng dimer hóa: 2NO2(g) —> N2O4(g) có ΔHº4 = -55 kJ < 0 nên đây là phản ứng tỏa nhiệt, không phải thu nhiệt.
Về độ bền thì phát biểu đúng: Vì quá trình tỏa nhiệt, N2O4 nằm ở mức năng lượng thấp hơn 2NO2 nên N2O4 bền vững hơn.
(c) Sai: N2(g) + 2O2(g) —> 2NO2(g)
Phản ứng này có ΔHº = ΔHº1 + ΔHº2 + ΔHº3 = 66 kJ
—> Nhiệt tạo thành chuẩn của NO2(g) là 66/2 = 33 kJ/mol.
(d) Đúng: N2(g) + 2O2(g) —> 2NO2(g) —> N2O4(g)
Phản ứng này có ΔHº = ΔHº1 + ΔHº2 + ΔHº3 + ΔHº4 = 11 kJ
—> Nhiệt tạo thành chuẩn của 2NO4(g) là 11 kJ/mol.
