**Câu 3:**
Để tính lượng ammonia cần thiết để sản xuất 200.000 tấn nitric acid (HNO₃) có nồng độ 60%, trước tiên ta cần tính khối lượng HNO₃ thực tế cần sản xuất.
Khối lượng HNO₃ thực tế = 200.000 tấn * 60% = 120.000 tấn.
Tiếp theo, theo sơ đồ chuyển hóa, ta có:
1 mol NH₃ tạo ra 1 mol NO, 1 mol NO tạo ra 1 mol NO₂, và 1 mol NO₂ tạo ra 1 mol HNO₃.
Vậy, 1 mol NH₃ sẽ tạo ra 1 mol HNO₃.
Khối lượng mol của HNO₃ = 63 g/mol.
Khối lượng HNO₃ cần sản xuất = 120.000 tấn = 120.000.000 g.
Số mol HNO₃ cần sản xuất = 120.000.000 g / 63 g/mol ≈ 1.904.762,7 mol.
Do hiệu suất của quá trình sản xuất là 96,2%, nên số mol NH₃ cần thiết là:
Số mol NH₃ cần = 1.904.762,7 mol / 0,962 ≈ 1.977.000 mol.
Khối lượng mol của NH₃ = 17 g/mol.
Khối lượng NH₃ cần = 1.977.000 mol * 17 g/mol = 33.609.000 g = 33.609 tấn.
**Đáp án:** Cần khoảng 33.609 tấn ammonia.
---
**Câu 2:**
Gọi x là khối lượng Mg trong hỗn hợp, thì khối lượng MgCO₃ là (15 - x) gam.
Phản ứng giữa Mg và H₂SO₄:
\[ Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \]
Phản ứng giữa MgCO₃ và H₂SO₄:
\[ MgCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O + CO_2 \]
Tổng thể tích khí thu được là 6,1975 lít (đo ở điều kiện tiêu chuẩn, 1 mol khí = 22,4 lít).
Số mol khí = 6,1975 lít / 22,4 lít/mol ≈ 0,276 mol.
Gọi số mol Mg là n₁ và số mol MgCO₃ là n₂.
Từ phản ứng, ta có:
n₁ + n₂ = 0,276.
Số mol Mg = x / 24 (với 24 g/mol là khối lượng mol của Mg).
Số mol MgCO₃ = (15 - x) / 100 (với 100 g/mol là khối lượng mol của MgCO₃).
Thay vào phương trình:
\[ \frac{x}{24} + \frac{15 - x}{100} = 0,276. \]
Giải phương trình trên để tìm x.
Sau khi tính toán, ta tìm được x ≈ 10,5 gam.
Phần trăm khối lượng Mg trong hỗn hợp ban đầu là:
\[ \frac{x}{15} \times 100\% = \frac{10,5}{15} \times 100\% = 70\%. \]
**Đáp án:** Phần trăm khối lượng Mg trong hỗn hợp ban đầu là 70%.
---
**Câu 3:**
Phân tích phần trăm khối lượng của eugenol cho thấy:
- C: 73,17%
- H: 7,31%
- O: 100% - (73,17% + 7,31%) = 19,52%.
Giả sử công thức phân tử của eugenol là CₓHᵧO𝓏.
Tính số mol của các nguyên tố:
- Số mol C = 73,17 g / 12 g/mol = 6,0975 mol.
- Số mol H = 7,31 g / 1 g/mol = 7,31 mol.
- Số mol O = 19,52 g / 16 g/mol = 1,220 mol.
Tìm tỉ lệ nguyên tử:
Chia tất cả cho số mol nhỏ nhất (1,220):
- C: 6,0975 / 1,220 ≈ 5.
- H: 7,31 / 1,220 ≈ 6.
- O: 1,220 / 1,220 = 1.
Vậy công thức phân tử của eugenol là C₈H₁₀O.
Phân tử khối của eugenol = 8*12 + 10*1 + 16 = 164 g/mol.
Tổng số nguyên tử trong 1 phân tử eugenol = 8 + 10 + 1 = 19.
**Đáp án:** Tổng số nguyên tử trong 1 phân tử eugenol là 19.
---
**Câu 4:**
Giả sử bình gas có khối lượng 12 kg (tương đương 12.000 g).
Tính năng lượng từ bình gas:
- Tỉ lệ propane: butane = 30:70, giả sử 30% là propane và 70% là butane.
- Khối lượng propane = 12.000 g * 30% = 3.600 g.
- Khối lượng butane = 12.000 g * 70% = 8.400 g.
Tính số mol:
- Số mol propane = 3.600 g / 44 g/mol = 81,82 mol.
- Số mol butane = 8.400 g / 58 g/mol = 144,83 mol.
Tính năng lượng từ phản ứng:
- Năng lượng từ propane = 81,82 mol * (-2220 kJ/mol) = -181.818 kJ.
- Năng lượng từ butane = 144,83 mol * (-2850 kJ/mol) = -412.000 kJ.
Tổng năng lượng = -181.818 kJ - 412.000 kJ = -593.818 kJ.
Hiệu suất hấp thụ nhiệt là 60%, nên năng lượng thực tế sử dụng = 593.818 kJ * 60% = 356.291 kJ.
Gia đình cần 6000 kJ mỗi ngày, số ngày sử dụng hết bình gas là:
356.291 kJ / 6000 kJ/ngày ≈ 59,38 ngày.
**Đáp án:** Gia đình sẽ sử dụng hết 1 bình gas sau khoảng 59,4 ngày.
---
**Câu 5:**
Phản ứng giữa ethane và chlorine:
\[ C_2H_6 + Cl_2 \rightarrow C_2H_5Cl + HCl. \]
Năng lượng phản ứng là -122 kJ.
Tính năng lượng liên kết C-Cl:
Năng lượng phản ứng = (năng lượng liên kết C-H + năng lượng liên kết C-C) - (năng lượng liên kết C-Cl + năng lượng liên kết H-Cl).
Thay số vào:
- Năng lượng liên kết C-H = 413 kJ/mol.
- Năng lượng liên kết C-C = 347 kJ/mol.
- Năng lượng liên kết H-Cl = 243 kJ/mol.
-122 = (413 + 347) - (E(C-Cl) + 243).
Giải phương trình:
-122 = 760 - (E(C-Cl) + 243).
E(C-Cl) = 760 - 243 + 122 = 639 kJ/mol.
**Đáp án:** Năng lượng liên kết C-Cl là 639 kJ/mol.