Trắc nghiệm Hóa học 11 Kết nối tri thức Bài 4: Nitrogen - Đề 04 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Phân tử nitrogen (N₂) có cấu tạo đặc biệt với liên kết ba rất bền vững. Đặc điểm cấu tạo này giải thích chủ yếu cho tính chất hóa học nào của nitrogen ở điều kiện thường?
- A. Tính oxi hóa mạnh
- B. Tính khử mạnh
- C. Tính trơ về mặt hóa học
- D. Khả năng tạo liên kết hydrogen
Câu 2: Quan sát phản ứng giữa nitrogen và oxygen khi có tia lửa điện hoặc nhiệt độ rất cao (khoảng 3000°C): N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g). Dựa vào sự thay đổi số oxi hóa của nitrogen, xác định vai trò của N₂ trong phản ứng này.
- A. Chất khử
- B. Chất oxi hóa
- C. Vừa là chất khử, vừa là chất oxi hóa
- D. Chất xúc tác
Câu 3: Phản ứng tổng hợp ammonia từ nitrogen và hydrogen (phản ứng Haber): N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g). Phản ứng này cần xúc tác, nhiệt độ cao và áp suất cao. Tại sao cần điều kiện nhiệt độ cao, mặc dù phản ứng thuận là tỏa nhiệt?
- A. Để chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận (tạo NH₃ nhiều hơn)
- B. Để giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng thuận
- C. Để làm giảm áp suất của hệ
- D. Để cung cấp đủ năng lượng hoạt hóa phá vỡ liên kết ba trong N₂
Câu 4: Trong phòng thí nghiệm, khí nitrogen thường được điều chế bằng cách nung nóng nhẹ hỗn hợp dung dịch sodium nitrite (NaNO₂) và ammonium chloride (NH₄Cl). Phương trình phản ứng là: NaNO₂ + NH₄Cl → NaCl + N₂ + 2H₂O. Khí nitrogen sinh ra thường được thu bằng phương pháp đẩy nước. Dựa vào tính chất vật lí nào của N₂ mà phương pháp này phù hợp?
- A. N₂ nhẹ hơn không khí
- B. N₂ ít tan trong nước
- C. N₂ không màu, không mùi
- D. N₂ không duy trì sự cháy
Câu 5: Nitrogen lỏng có nhiệt độ sôi rất thấp (-196°C) và là một chất làm lạnh hiệu quả. Ứng dụng nào sau đây không sử dụng tính chất làm lạnh của nitrogen lỏng?
- A. Bảo quản mẫu vật sinh học (máu, tinh trùng)
- B. Làm lạnh nhanh thực phẩm
- C. Sử dụng trong y tế (ví dụ: loại bỏ mụn cóc)
- D. Bơm lốp ô tô
Câu 6: Nitrogen thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau trong các hợp chất của nó. Dãy nào sau đây biểu diễn đúng các số oxi hóa phổ biến của nitrogen, từ thấp nhất đến cao nhất?
- A. -3, +3, +5
- B. -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5
- C. 0, +1, +2, +3, +4, +5
- D. -3, -2, 0, +2, +4, +5
Câu 7: Nitrogen chiếm khoảng 78% thể tích không khí. Tuy nhiên, phần lớn sinh vật không thể trực tiếp sử dụng nitrogen từ không khí. Quá trình nào sau đây giúp chuyển hóa nitrogen khí quyển thành dạng nitrogen có thể sử dụng được cho thực vật?
- A. Quá trình quang hợp
- B. Quá trình hô hấp
- C. Quá trình cố định đạm (nitrogen fixation)
- D. Quá trình phân giải xác hữu cơ
Câu 8: Khí nitrogen được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để bảo quản. Ví dụ, trong các túi khoai tây chiên hoặc bao bì thực phẩm ăn liền, người ta thường bơm khí nitrogen vào. Mục đích chính của việc này là gì?
- A. Ngăn chặn quá trình oxi hóa và sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí
- B. Tăng hương vị cho thực phẩm
- C. Giúp thực phẩm giòn hơn
- D. Cung cấp chất dinh dưỡng cho thực phẩm
Câu 9: So sánh tính chất hóa học của nitrogen (N₂) và phosphorus (P₄). Mặc dù cùng thuộc nhóm VA, phosphorus trắng hoạt động hóa học mạnh hơn nhiều so với nitrogen ở điều kiện thường. Giải thích nào sau đây là hợp lí nhất cho sự khác biệt này?
- A. Độ âm điện của N lớn hơn P
- B. Liên kết ba N≡N trong N₂ rất bền vững, trong khi liên kết P-P trong P₄ kém bền hơn do sức căng vòng
- C. Nguyên tử khối của P lớn hơn N
- D. N ở chu kì 2, P ở chu kì 3
Câu 10: Một bình kín chứa hỗn hợp khí nitrogen và hydrogen theo tỉ lệ mol 1:3. Sau khi nung nóng với xúc tác và đạt đến trạng thái cân bằng ở một nhiệt độ nhất định, áp suất trong bình giảm đi 10% so với áp suất ban đầu (ở cùng nhiệt độ và thể tích). Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp ammonia.
- A. 20%
- B. 10%
- C. 30%
- D. 40%
Câu 11: Nitrogen được sử dụng để tạo ra khí quyển trơ trong nhiều quy trình công nghiệp, ví dụ như trong sản xuất linh kiện điện tử, luyện kim bột, hoặc bảo quản các vật liệu dễ cháy nổ. Tính chất nào của nitrogen làm cho nó phù hợp với mục đích này?
- A. Nó là khí không màu, không mùi
- B. Nó nhẹ hơn không khí
- C. Nó tan ít trong nước
- D. Nó trơ về mặt hóa học ở điều kiện thường
Câu 12: Phản ứng giữa nitrogen và các kim loại hoạt động như lithium (Li) xảy ra ở nhiệt độ thường, tạo thành lithium nitride (Li₃N). Đây là một trong số ít phản ứng của N₂ ở nhiệt độ thường. Tại sao lithium lại có thể phản ứng với N₂ ở điều kiện này, trong khi các kim loại khác thường cần nhiệt độ cao?
- A. Lithium là kim loại có tính khử rất mạnh
- B. Lithium nitride (Li₃N) là hợp chất rất bền
- C. N₂ phản ứng với tất cả kim loại kiềm ở nhiệt độ thường
- D. Phản ứng này thực tế cần nhiệt độ cao tương tự các kim loại khác
Câu 13: Nitrogen được điều chế trong công nghiệp chủ yếu bằng phương pháp nào?
- A. Nung nóng hỗn hợp NaNO₂ và NH₄Cl
- B. Điện phân nước
- C. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng
- D. Phản ứng giữa ammonia và oxygen
Câu 14: Xét phản ứng: 3Mg(s) + N₂(g) → Mg₃N₂(s) (nung nóng). Trong phản ứng này, nitrogen thể hiện tính chất gì? Viết quá trình thay đổi số oxi hóa của nitrogen.
- A. Tính khử; N₂ → 2N³⁻ + 6e
- B. Tính oxi hóa; N₂ + 6e → 2N³⁻
- C. Tính khử; N₂ + 6e → 2N³⁻
- D. Tính oxi hóa; N₂ → 2N³⁻ + 6e
Câu 15: Tại sao nitrogen lỏng được sử dụng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh học khác trong thời gian dài?
- A. Nitrogen là chất dinh dưỡng cần thiết cho tế bào
- B. Nitrogen có khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây hại
- C. Nhiệt độ cực thấp của nitrogen lỏng làm ngừng mọi hoạt động sinh học
- D. Nitrogen tạo môi trường kiềm giúp ổn định mẫu vật
Câu 16: Khi nói về khí nitrogen, phát biểu nào sau đây là sai?
- A. Là khí không màu, không mùi, không vị.
- B. Rất ít tan trong nước.
- C. Khó hóa lỏng và hóa rắn.
- D. Nặng hơn không khí.
Câu 17: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nitrogen (Z=7) là 2s²2p³. Cấu hình này cho biết nitrogen có bao nhiêu electron hóa trị và có xu hướng hình thành liên kết như thế nào?
- A. 3 electron hóa trị, có xu hướng nhường 3 electron.
- B. 5 electron hóa trị, có xu hướng nhận 3 electron hoặc góp chung electron.
- C. 5 electron hóa trị, chỉ có xu hướng nhường 5 electron.
- D. 7 electron hóa trị, có xu hướng nhận 1 electron.
Câu 18: Phản ứng giữa nitrogen và hydrogen (tổng hợp ammonia) là phản ứng thuận nghịch. Để tăng hiệu suất tạo thành ammonia, người ta thường áp dụng những biện pháp nào dựa trên nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier?
- A. Tăng nhiệt độ và giảm áp suất
- B. Giảm nhiệt độ và giảm áp suất
- C. Giảm nhiệt độ và tăng áp suất
- D. Tăng nhiệt độ và tăng áp suất
Câu 19: Khí nitrogen có thể phản ứng trực tiếp với kim loại kiềm thổ ở nhiệt độ cao. Sản phẩm của phản ứng giữa nitrogen và canxi (Ca) là một hợp chất ion. Công thức hóa học của hợp chất đó là gì?
- A. CaN
- B. Ca₂N₃
- C. CaN₂
- D. Ca₃N₂
Câu 20: Nitrogen là một trong những nguyên tố thiết yếu cho sự sống, là thành phần cấu tạo nên protein và nucleic acid. Tuy nhiên, nguồn nitrogen chủ yếu trong tự nhiên lại là khí N₂ rất trơ. Vấn đề này đặt ra thách thức gì lớn nhất đối với sinh vật?
- A. Khả năng chuyển đổi N₂ thành dạng hợp chất dễ sử dụng
- B. Sự khan hiếm nguồn nitrogen trong khí quyển
- C. Độc tính của khí N₂ đối với sinh vật
- D. Khả năng tích lũy quá nhiều nitrogen trong cơ thể
Câu 21: Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của nitrogen là sản xuất ammonia (NH₃), sau đó từ ammonia sản xuất ra các sản phẩm khác như nitric acid (HNO₃) và phân bón chứa nitrogen. Điều này cho thấy vai trò trung tâm của nitrogen trong ngành công nghiệp hóa chất nào?
- A. Công nghiệp luyện kim
- B. Công nghiệp sản xuất phân bón và hóa chất nitrogen
- C. Công nghiệp dược phẩm
- D. Công nghiệp năng lượng
Câu 22: So sánh nhiệt độ sôi của nitrogen (-196°C) với oxygen (-183°C). Sự khác biệt này được ứng dụng trong phương pháp tách N₂ và O₂ từ không khí lỏng. Phương pháp đó là gì và nó dựa trên tính chất nào?
- A. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, dựa trên sự khác biệt nhiệt độ sôi.
- B. Điện phân không khí lỏng, dựa trên sự khác biệt về khả năng dẫn điện.
- C. Sắc ký khí, dựa trên sự khác biệt về ái lực với pha tĩnh.
- D. Phương pháp hấp phụ, dựa trên sự khác biệt về khả năng bị hấp phụ.
Câu 23: Xét phản ứng N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), ΔH < 0. Tại trạng thái cân bằng, nếu tăng nhiệt độ của hệ, sự chuyển dịch cân bằng sẽ diễn ra theo chiều nào và nồng độ NH₃ sẽ thay đổi ra sao?
- A. Chiều thuận, nồng độ NH₃ tăng.
- B. Chiều nghịch, nồng độ NH₃ giảm.
- C. Chiều thuận, nồng độ NH₃ giảm.
- D. Chiều nghịch, nồng độ NH₃ tăng.
Câu 24: Nitrogen được sử dụng để bơm vào các khoang chứa nhiên liệu của máy bay hoặc tàu vũ trụ. Mục đích của việc này là gì?
- A. Làm mát nhiên liệu.
- B. Tăng áp suất trong khoang chứa.
- C. Cung cấp oxygen cho động cơ.
- D. Tạo khí quyển trơ, ngăn ngừa cháy nổ.
Câu 25: So sánh khả năng phản ứng của N₂ với H₂ và N₂ với O₂. Phản ứng với H₂ cần nhiệt độ, áp suất, xúc tác. Phản ứng với O₂ cần nhiệt độ rất cao (tia lửa điện). Sự khác biệt về điều kiện phản ứng này nói lên điều gì về tính chất hóa học của N₂?
- A. N₂ chỉ thể hiện tính khử.
- B. N₂ chỉ thể hiện tính oxi hóa.
- C. N₂ vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử.
- D. N₂ là chất lưỡng tính.
Câu 26: Tại sao khí nitrogen không được sử dụng để dập tắt đám cháy của các kim loại hoạt động mạnh như Mg hoặc Li?
- A. Nitrogen là khí duy trì sự cháy.
- B. Nitrogen có thể phản ứng với kim loại hoạt động mạnh ở nhiệt độ cao của đám cháy.
- C. Nitrogen làm tăng nhiệt độ của đám cháy.
- D. Nitrogen nặng hơn không khí nên không bao phủ được đám cháy.
Câu 27: Vị trí của nitrogen (Z=7) trong bảng tuần hoàn được xác định dựa trên số hiệu nguyên tử và cấu hình electron. Hãy xác định vị trí chính xác của nguyên tố nitrogen.
- A. Ô số 7, chu kì 2, nhóm VA.
- B. Ô số 7, chu kì 3, nhóm VA.
- C. Ô số 7, chu kì 2, nhóm VIA.
- D. Ô số 14, chu kì 2, nhóm VA.
Câu 28: Xét phản ứng: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g). Nếu ban đầu có 0.5 mol N₂ và 1.5 mol H₂ trong bình kín, và hiệu suất phản ứng đạt 40% tính theo N₂, thì số mol NH₃ thu được là bao nhiêu?
- A. 0.2 mol
- B. 0.3 mol
- C. 0.4 mol
- D. 0.6 mol
Câu 29: Nitrogen được sử dụng để làm đầy bóng bay khí tượng thay cho hydrogen hoặc helium trong một số trường hợp. Mặc dù không nhẹ bằng helium, nitrogen vẫn được chọn vì lí do nào?
- A. Rẻ, sẵn có và trơ, an toàn hơn hydrogen.
- B. Nhẹ hơn helium.
- C. Có khả năng phản ứng tốt hơn với không khí.
- D. Tạo ra lực nâng mạnh hơn hydrogen.
Câu 30: Trong các ứng dụng của nitrogen, ứng dụng nào sau đây liên quan trực tiếp đến khả năng tạo ra nhiệt độ rất thấp khi chuyển từ trạng thái lỏng sang khí?
- A. Tổng hợp ammonia.
- B. Làm lạnh, bảo quản mẫu vật sinh học.
- C. Bơm vào lốp ô tô.
- D. Sử dụng trong công nghệ chiếu sáng.