Nhận biết (M1)

Một nhà máy sản xuất nitric acid theo quy trình Ostwald như sau:

Giai đoạn 1: Hỗn hợp khí ammonia và không khí (trong đó NH3 chiếm 10% về thể tích) được dẫn vào tháp phản ứng chứa xúc tác Rh-Pt, ở 850 °C. Khi đó NH3 bị oxi hóa hoàn toàn theo các phương trình hóa học:

4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g) (1)

4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) (2)

Trong đó phần trăm NH3 bị oxi hóa thành NO theo phản ứng (1) là 92%.

Giai đoạn 2: Hỗn hợp khí thu được sau giai đoạn 1 được đưa về 50 °C, sau đó tiếp tục oxi hóa hoàn toàn NO thành NO2 theo phương trình hóa học:

2NO(g) + O2 → 2NO2(g) (3)

Sau giai đoạn 2, nước được ngưng tụ hết và tách ra khỏi hệ thống, oxygen còn lại trong hỗn hợp khí chiếm x% về thể tích. Coi giai đoạn 2 chỉ xảy ra phản ứng (3) và các khí hòa tan trong nước không đáng kể.

Giai đoạn 3: Dẫn hỗn hợp khí sau giai đoạn 2 và bổ sung không khí vào tháp hấp thụ, sau đó phun nước ngược chiều để chuyển hóa hết NO2 thành HNO3.

Biết không khí chứa 21% O2 và 79% N2 về thể tích. Giá trị của x là bao nhiêu? (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả phép tính cuối cùng đến hàng phần trăm).

------ HẾT ------

Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề có 04 trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2026 – 2027

Môn thi: HÓA HỌC - BẢNG A (Phần tự luận)

Thời gian: 100 phút (không kể thời gian giao đề)

Cho biết:

Nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; S = 32; Fe = 56.

Thể tích khí được quy về đo ở điều kiện chuẩn; không khí chứa 21% O2 và 79% N2 về thể tích.

Đáp án đúng: