Giải bài tập 14 Tính biến thiên của enthalpy của phản ứng hóa học

Câu 2: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được ông thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết. Xác định số lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH₄, CH₃Cl, NH₃, CO₂

Câu 3: Dựa vào năng lượng liên lết ở bảng 14.2, tính biến thiên enthlpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogne ( N=N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monxide (N=O)

• N₂ (g) + O₂ (g) (t ⁰ , tia lửa điện)------> 2NO (g)

Câu hỏi bổ sung:

Xác định ∆_rH^o₂₉₈ của phản ứng sau dựa vào giá trị E _b, ở bảng 14.2:

CH₄ (g) + Cl ₂ (g)  (askt) ------>  CH₃Cl (g)  + HCl

Hãy cho biết phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Câu hỏi vận dụng: Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:

2H₂ (g) + O₂ (g)   (t ⁰) -------> 2H2O     (1)

C₇H₁₆ (g) + 10 O₂ (g)  (t ⁰) -------> 7 CO₂ (g)  + 8H₂O (g)    (2)

So sánh kết quả thu được từ đó cho biết H₂ hay C₇H₁₆ là nhiên liệu hiệu quả hơn cho biết tên lửa (biết trong C₇H₁₆ có 6 liệ kết C-C và 16 liên kết C-H)

Bổ sung: Tính ∆_rH^o₂₉₈ của hai phản ứng sau:

3 O₂ (g) ---> 2O₃ (g)   (1)

2 O₃ (g) ---> 3 O₂ (g)   (2)

Liên kết giữa giá trị ∆_rH^o₂₉₈ với độ bền của O₃, O₂ và giải thích biết phân tử O₃ gồm 1 liên kết đôi O=O và 1 liên kết đơn O-O

2. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

Câu hỏi vận dụng:

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng phân hủy trinitroglycerin ( C₃H₅O₃ (NO₂)₃) theo phương trình sau ( biết nhiệt tạo thành của nitroglycerin là -370, 15 kJ/ mol)

4 C₃H₅O₃ (NO₂)₃ (s)-------> 6 N ₂ (g) + 12 CO₂ (g) + 10 H₂O + O₂ (g)

Câu 4: Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong chương trình nhiệt hóa học không? Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào?

Bài tập

Bài 1: Tính ∆_rH^o₂₉₈ của các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết (sử dụng số liệu từ bảng 14.1):

a) N₂H₄(g) ---> N₂(g) + 2H₂(g)

b) 4HCl(g) + O₂(g) (t^o)---> 2Cl₂(g) + 2H₂O(g)

Bài 2: Dựa vào bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene C₆H₆(l) trong khí oxygen, tạo thành CO₂(g) và H₂O(l). So sánh lượng nhiệt sinh ra khi đốt hoàn toàn 1,0 g propane C₃H₈(g) với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0g benzene C₆H₆(l)

Bài 3: Dựa vào enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt nhôm:

2Al(s) + Fe₂O₃(s) (t^o)---> 2Fe(s) + Al₂O₃(s)

Từ kết quả tính được ở trên, hãy rút ra ý nghĩa của dấu và giá trị ∆_rH^o₂₉₈ đối với phản ứng.

Bài 4: Cho phương trình nhiệt hóa học sau:

SO2(g) + 12O2 (to, V2O5)---> SO3(g); ∆rHo298 = -98,5kJ

a) Tính lượng nhiệt giải phóng ra khi chuyển 74,6g SO2 thành SO3

b) Giá trị ∆rHo298 của phản ứng SO3(g) ---> SO2(g) + $\frac{1}{2}$ O2 là bao nhiêu?

Bài 6: Xét quá trình đốt cháy khí propane C3H8(g):

C₃H₈(g) + 5O₂ (t^o)---> 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào nhiệt tạo thành của hợp chất (bảng 13.1) và dựa vào năng lượng liên kết (Bảng 14.1). So sánh hai giá trị đó và rút ra kết luận.