hệthống hoá các bài tập nhiệt động, động học các quá trình chứa các nguyên tố phân nhóm chính nhóm vi

Nhiệt động lực học là phần rất quan trọng trong chương trình hoá học để khảo sát các quá trình hoá học : cân bằng hoá học, chiều hướng diễn biến của quá trình.. Nhiệt hình thành của ion

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 1 Thân Tặng

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Ngọc Thạch , đã tận tình giúp đỡ, động viên, hướng dẫn trong quá trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa Hoá học, các bạn bè trong lớp đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

LỜI MỞ ĐẦU

Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu tính chất và bản chất các quá trình Nhiệt động lực học là phần rất quan trọng trong chương trình hoá học để khảo sát các quá trình hoá học : cân bằng hoá học, chiều hướng diễn biến của quá trình

Bài tập nhiệt động lực hoá học là một phần bài tập khó, sách bài tập hoá lí còn chưa nhiều Thông qua vốn kiến thức đã tích luỹ được tôi quyết định chọn

đề tài: “Hệ thống hoá các bài tập nhiệt động, động học các quá trình chứa các nguyên tố phân nhóm chính nhóm VI”

Nguyễn Thành Đô

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 3 Thân Tặng

CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIA

I Một số đặc điểm và tính chất vật lí của nguyên tử các nguyên tố nhóm

t0 n/c t0 sôi

[He]2s 2p 13,614 35,1 54,88 77,39 113,

87 138,08 3,44 -219 -183

II Cấu hình electron và các tính chất hoá học

1 Cấu hình electron hoá trị 2 4ns np gần giống với cấu hình electron bền của khí

hiếm nên có khuynh hướng nhận 2 electron để đạt cấu hình bền của khí hiếm

Chúng dễ dàng kết hợp với electron của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ và

một số kim loại khác tạo nên hợp chất ion, trong đó chúng có số oxi hoá (-2)

Mức độ ion của những hợp chất này giảm dần theo chiều giảm của độ âm điện

Với oxi và các nguyên tố có độ âm điện hơn, chúng có thể tạo 4 hoặc 6 liên kết

cộng hoá trị cho những hợp chất trong đó chúng có số oxi hoá ( +4) hoặc (+6)

Số oxi hoá chính của các nguyên tố nhóm VIA là (-2); (+4) và (+6), ngoài ra còn

số oxi hoá (±1) kém đặc trưng hơn Telu ( một phần nào) và Poloni có khả năng tạo nên cation

2 Một số tính chất hoá học của các nguyên tố phân nhóm chính nhóm VI

a) Tính chất của các đơn chất

+ M

M2Rn

+ H2R(O,S,Se,Te) H2R

+ O2

AOn (n=2; 3) ( R trừ oxi)

b) Hợp chất có số oxi hoá (-2)

+ Hợp chất với hiđrô (H2R)

- H2R thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất oxi hoá

VD: Oxi không khí ; KMnO4 + H2SO4 ; HNO3 …

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 5 Thân Tặng

+ H2RO4 ( trừ Te : H6TeO6)

- Tính axít giảm từ : H SO2 4 ⎯⎯→H TeO2 6

- Tính oxi hoá tăng từ : H SO2 4 ⎯⎯→H TeO2 6

+ Các peoxisunfuric : gồm axit peoxi monosunfuric ( H2SO5) và axit peoxidisunfuric (H2S2O8) Các peoxi sunfuric đều là những axit có tính oxi hoá rất mạnh

CT

1 2

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 7 Thân Tặng

II.1 Xác định hiệu ứng nhiệt dựa vào định luật Hess và hệ quả

Bài 1: Cho hoá hơi 36(g) nước lỏng ở 100oC và 1at, sau đó làm giãn nở thuận nghịch đẳng nhiệt hơi nước đến thể tích gấp 10 lần Chấp nhận hơi nước là khí lí tưởng và biết rằng trong điều kiện trên :

- Nhiệt hoá hơi của nước : ΔHhh = 9630 cal/mol

- Thể tích của nước là 30l và trong tính toán có thể bỏ qua V pha lỏng so với pha hơi

Tính công W và các đại lượng ΔH , ΔU của hệ trong quá trình

Giải:

Sơ đồ bài toán :

H2O(L) 373k, 1at ⇒ H2O(H) 373k, V2

H2O(H), 373k, V1 +) Tính công W:

WI = pΔV1 =ΔnRT =

18

36 8,314 373 = 6202,24 (J)

WII = nRT ln V2

V1 = 18

36 8,314 373 ln 10 = 14281,19(J)

Vậy đối với cả quá trình :

Đối với giai đoạn 2 : ΔHII = 14281,19 (J)

Bài 2: Tính hiệu ứng nhiệt Qx của phản ứng ht từ tinh thể Al2(SO4)3 từ tinh thể

Al2O3 và từ khí SO3 ở p =1at và 2980k Biết rằng sinh t0 tiêu chuẩn của Al2O3, của SO3 và của Al2(SO4)3 theo thứ tự bằng 1669,792 ; 395,179 ; 3434,980 KJ/mol

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 9 Thân Tặng

Hoà tan 88,198 55,647 hoà tan

c) Biến thiên nội năng Δ U

d) Biến thiên Entanpi Δ H trong quá trình đó

Cho biết Δ Hhh (H2O) = 40,6KJ/mol trong điều kiện biến thiên đã cho

Đáp số: a) W = 172KJ

b) Q = 2,25 103 KJ c) Δ U = 2,08 103KJ d) Δ H = 2,25 103KJ

Bài 2: Cho cùng một lượng nước như bài tập 1 nhưng được đun nóng và hoá hơi hoàn toàn trong một cái bình lớn có áp suất bằng 0,1at Nhiệt độ sôi của nước trong trường hợp này chỉ là 4600C và trong điều kiện này

Δ Hhh(H2O) = 40,6KJ/mol Tính :

a) Công W

b) Nhiệt Q

c) Biến thiên nội năng Δ U

d) Biến thiên entanpi trong quá trình

Đáp số : a) W = 147KJ

b) Q = 2,44 103KJ c) Δ U = 2,29 103KJ d) Δ H = 2,44 103KJ Bài 3: Nhiệt hình thành của nước và nhiệt độ hình thành của hơi nước lần lượt bằng - 285,84KJ/mol và - 241,83KJ/mol Xác định nhiệt độ hoá hơi của hơi nước

Đáp số : t0 = 44,010C Bài 4: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng sau :

32NO + O + H O = 2H + 2NO

2Biết nhiệt hình thành của NO3aq ; NO; H2O lần lượt bằng: - 205,81KJ/mol; 90,37KJ/mol; - 285,84KJ/mol Nhiệt hình thành của ion H+ chấp nhận = 0

Với thí nghiệm khác người ta cũng dùng lượng nhiệt kế đó nhưng với

nhiệt độ nước ban đầu là 22,150C Hoà tan 12,3g ZnSO4 7H2O sau khi hoà tan nhiệt độ giảm xuống 21,840C Nhiệt dung của hệ ( của dung dịch và nhiệt dung

kế ) ở trong cả 2 thí nghiệm là 0,900KJ/K Hãy tính, ΔH cho quá trình :

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 11 Thân Tặng

Biết nhiệt hình thành chuẩn của Al2O3 ( r) ; SO3 (k ) ; Al2(SO4)3 (r) lần lượt là

cal Phản ứng giữa 20 g Na2O với một lượng nước đủ lớn toả ra 18345 cal Nhiệt

hình thành của nước là -68317 cal Tính nhiệt hình thành của Na2O 250C

Đáp số : -99,3 KJ/mol

II.2 Bài tập về sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ :

Bài 1: Nhiệt dung đẳng áp của khí hiđro, khí oxi và hơi nước lần lượt là 28,8;

19,3 và 36,6J/K.mol Biến thiên entanpi khi hình thành hơi nước ở 250C bằng

Bài 2:Tính lượng nhịêt cần dùng khi nung nóng 128g oxi từ 27oC đến 127oC

Biết rằng nhiệt dung đẳng áp của khí oxi trong khoảng nhiệt độ trên được biểu

C dTΔ

Và biến thiên entanpi hình thành của PbS và H2S ở 298K0 lần lượt bằng

-22500(KJ/mol) và -4800 (KJ/mol) Nhiệt độ nóng chảy của Pb là 600,5K , nhiệt nóng chảy của chì là 1224 J/mol và nhiệt dung đẳng áp của chì ở trạng thái lỏng là Cp =6,8 J/mol.K

Giải:

Pb(l) ←⎯⎯⎯⎯→ Pb(r) ; ΔH1 (1)

Pb(r) + H2S (k) (r) + H2(k) ; ΔH2 (2) Cộng (1) và (2) :

= - 994 - 1,08 T + 1,04 10-3T2

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 13 Thân Tặng

Bài 1: Nhiệt dung của nước lỏng trong khoảng 25 – 1000C là Cp = 75,48J/K.mol

Tính lượng nhiệt cần để đun nóng 1Kg nước từ 250C đến khi nước sôi đến áp

suất khí quyển ( p = 1atm )

Đáp số : 3,14 (KJ) Bài 2: Sự phụ thuộc của nhiệt dung phân tử gam theo nhiệt độ của bạc sunfua

trong khoảng từ 2980K đến 4250K được biểu diễn theo phương trình sau :

Cp = 42,38 + 110,46.10-3( J/Kmol)

Tính nhiệt dung trung bình trong khoảng nhiệt độ đó :

Đáp số: Cp= 82,31(J/K.mol)

Bài 3: Sự phụ thuộc của nhiệt dung theo nhiệt độ của hơi lưu huỳnh ( dạng S2)

được biểu thị theo phương trình :

Cp = 36,11 + 1,09 10-3T –

5 2

3,51.10

T a) Xác định NT – H273 = ϕ( )T

Bài 5: Nhiệt dung trung bình của khí SO2 trong khoảng nhiệt độ từ 2730K đến

12000K được biểu thị bằng phương trình :

C = 43,26 +5,73 10p -3T + 8,18 105T-2 (J/Kmol)

Tính nhiệt dung thực của khí đó ở 5000Ck

Đáp số : Cp= 42,85 (J/Kmol) Bài 6: Sự phụ thuộc của nhiệt dung phân tử gam theo nhiệt dộ của CaSO4 được biểu thị bởi phương trình :

Cp = 203,3 + 170,12 10-3T – 26,11 105T-2 (J/Kmol)

Trong khoảng nhiệt độ từ 2730K đến 13730K

Xác định biến thiên entanpi trong quá trình đun nóng CaSO4 từ 6000K đến

9000K :

Đáp số : Δ H = 112 (KJ/mol) Bài 7: Tính nhiệt độ điều chế lí thuyết khi điều chế CO bằng O2 trong không khí, nếu điều kiện ban đầu là t = 250C , P = 1atm Cho biết thành phần không khí là t

=25oC, p =1 atm Cho biết thành phần của không khí là 79% N2 và 21% O2 theo thể tích và nhiệt dung của CO 2 và N2 được tính theo phương trình

Cp(CO2) = 10,55 +2,16 10-3T -2,04.10-5.T2 (Cal/mol.K)

Cp(N2) = 6,56 + 1,02 10-3T (Cal/mol.K)

Sinh nhiệt của CO và CO2 ở đktc là -26,416 và 94,052 Kcal/mol

Đáp số : T =2670K

II.3 Bài tập về các hàm đặc trưng :

Bài 1: 1kg nước được đun nóng đến khi hoá hơi hoàn toàn trong một bình lớn có

áp suất ngoài bằng 0,1atm Nhiệt độ sôi của nước là 400C và

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 15 Thân Tặng

Biến thiên entanpi :

Để xác định biến thiên Entropi khi đun nóng 100g lưu huỳnh từ 300K đến 400K

ta tính biến thiên Entropi của các quá trình sau :

Vậy :

Δ S = Δ S1 + Δ S2 + Δ S3

Bài4: Cho biến thiên Entropi trong quá trình chuyển đẳng áp 1 mol nước đá ở

00C thành hơi nước ở 1000C là S = 154,54J/K.mol

Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là Δ Hn/c = 6,009KJ/mol Chấp nhận nhiệt dung đẳng áp của nước lỏng trong khoảng nhiệt độ từ 00C đến 1000C không đổi

và bằng 75,31J/K.mol

a) Tính biến thiên entropi trong quá trình đẳng áp 1mol nước lỏng ở 1000C thành hơi nước cùng nhiệt độ

b) Tính nhiệt hoá hơi phân tử gam của nước ở 1000C

c) Tính biến thiên Δ F khi cho giãn nở đẳng nhiệt 1mol hơi nước nói trên từ P1 = 760mmHg đến P2 = 380mmHg Chấp nhận hơi nước là lý tưởng

Chuyển đẳng nhiệt nước lỏng 1000C thành hơi nước 1000C

Ta có thể biểu diễn qua sơ đồ:

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 17 Thân Tặng

a) Tính Δ H, Δ S,và Δ G của hệ trong quá trình bay hơi nói trên

b) Dựa vào kết quả thu được , hãy kết luận rằng quá trình hoá hơi của nước trong điều kiện trên có thể tự diễn ra hay không ? vì sao?

Giải:

Ta chia quá trình hoá hơi của nước ở 250C và 1at ra làm 8 quá trình nhỏ thuận nghịch sau :

- Nâng đẳng áp nước lỏng 2980K lên 3730K

- Hoá hơi đẳng t0 lỏng 3730K thành hơi nước 3730K

- Hạ nhiệt độ hơi nước 3730K xuống 2980K

Biểu diễn qua sơ đồ :

H2O( L,1at,2980K) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→Δ Δ Δ =H, S, G ? H

2O( K,1at,2980K)

(I) (III)

H2O(L,1at,2730K) ⎯ ⎯ ⎯→(II) H2O(K,1at,3730K)

a) Đối với quá trình (I):

Đối với quá trình (III):

Gọi t là nhiệt độ cân bằng khi trộn 100g nước ở 100C và 50g nước ở 800C

Vì bình là cô lập nhiệt với môi trường nên :

(80 273)

++ = - 29,74(J/K.mol) Biến thiên Entropi với sự chuyển 100g nước từ 100C lên 33,330C :

(10 273)

++ = 33,23 (J/K.mol) Vậy : Δ S = Δ S1 + Δ S2

= - 29,74 + 33,23 = 3,49 (J/K.mol)

Bài 7: Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là 355 J/g , nhiệt dung riêng của nước bằng 2,01 J/kg Xác định Δ G, Δ S, Δ H, trong sự chuyển 1 mol nước chậm đông thành nước đá ở -50C

Giải:

Ta chia quá trình hoá rắn nước đá ở -50C thành 3 quá trình nhỏ thí nghiệm như sau :

Nâng t0 nước lỏng từ -50C đến 00C

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 19 Thân Tặng

(I) (III)

H2O(L,00C) ⎯ ⎯ ⎯→(II) H2O(r,00C)

Đối với quá trình (I) :

ΔH1=

2

273

PH O(l) 268

là t = 53,60C, thể tích của hơi nước H O

Δ = 0

Bài 2: Chuyển đẳng nhiệt thuận nghịch 36g nước lỏng ở 1000C và 1atm thành hơi nước ở cùng nhiệt độ n0 dưới ánh sáng 0,1atm Chấp nhận hơi nước là khí lí tưởng và cho biết nhiệt hoá hơi của nước trong điều kiện trên là ΔHhh= 40,292 (KJ/mol) Tính HΔ , SΔ trong quá trình nói trên

Đáp số: Δ = 80,584 (KJ/mol) H

S

Δ = 254,3 (J/K.mol) Bài 3: Tính biến thiên Entropi của 100g nước khi truyền thuận nghịch cho lượng nước 25 KJ nhiệt ở 2 trờng hợp :

a) Tại nhiệt độ không đổi là 00C

b) Tại nhiệt độ không đổi là 1000C

Đáp số: a) 91,5 J/độ

b) 67,0 J/độ Bài 4: Tính biến thiên Entropi khi người ta pha trộn 200g nước ở 00C vào 200g nước ở 900C trong 1 cái bình cô lập với môi trường Nhiệt dung đẳng áp của nước C = 75,5 J/K.mol được chấp nhận là không đổi trong khoảng nhiệt độ ptrên

Đáp số: 17 J/K Bài 5: Tính biến thiên Entropi trong quá trình nén đẳng nhiệt thuận nghịch 1 mol khí Oxi từ ánh sáng p1 = 0,001 at đến p2 = 0,01 at Chấp nhận khí oxi là khí lý tưởng

Đáp số: Δ = - 19,15 (J/K.mol) SBài 6: Cho 2 bình có dugn tích bằng nhau và mỗi bình chứa 20(l) Trong bình thứ nhất chứa 28g khí Nitơ và bình thứ 2 chứa 32g khí oxi Trong cả 2 bình có nhiệt độ và ánh sáng bằng nhau

Tính biến thiên Entropi khi cho 2 bình tiếp xúc và khuyếch tán vào nhau Chấp nhận rằng cả Nitơ và oxi đều là khí lí tưởng

Đáp số: Δ = 11,52 (J/K.mol) S

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 21 Thân Tặng

Bài 7: Xác định biến thiên entropi SΔ , biến thiên entanpi và biến thiên nội năng U

Δ trong quá trình hoá hơi 1 mol nước lỏng ở 200C và 1 at thành hơi nước ở

Hãy xác định biến thiên hàm Gipxơ GΔ ở nhiệt độ t = 2000C và áp suất

p =1atm đối với phản ứng :

1

2 N2 +

1

2 O2 = NO Biết rằng ở áp suất đã cho thì ΔG298 = 86,441 (KJ/mol) Chấp nhận rằng tốc độ thay đổi của GΔ theo nhiệt độ T trong khoảng nhiệt độ từ 2980K đến 4730K là không đáng kể

lý tưởng và biết rằng trong điều kiện trên :

- Nhiệt hoá hơi của nước ΔHhh = 40,292 (KJ/mol)

- Thể tích của hơi nước là 30 lít và có thể bỏ qua thể tích của pha lỏng so với pha hơi

Tinh W , HΔ , UΔ và SΔ của hệ trong quá trình

Đáp số: W = 20,355 (KJ/mol)

HΔ = 80,584 (KJ/mol)

UΔ = 74,509 (KJ/mol)

SΔ = 254,18 (J/K.mol)

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 23 Thân Tặng

Bài 13: Cho biến thiên entropi trong quá trình chuyển đẳng áp 1mol nước đá ở

00C thành hơi nước ở 1000C là SΔ = 151,544(J/K.mol)

Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là HncΔ = 6009,18 (J/mol).Chấp nhận tỉ nhiệt đẳng áp của nước lỏng trong khoảng từ 00C đến 1000C không đổi và bằng 4,184 (J/độ.gam)

a) Tính biến thiên entrôpi trong quá trình chuyển đẳng áp 1mol nước lỏng ở

1000C thành hơi nước ở cùng nhiệt độ

b) Tính nhiệt hoá hơi phân tử gam của nước ở 1000C dưới áp suất 1atm

c) Tính FΔ khi cho giãn nở đẳng nhiệt 1mol hơi nước nói trên từ áp suất 760mmHg đến 380mmHg

Chấp nhận hơi nước là lý tưởng

Đáp số: a) SΔ = 109,031 (J/K.mol)

b) HΔ = 40,658 (KJ/mol)

c) FΔ = - 2150 (J/mol)

Bài 14: Cho biến thiên entropi trong quá trình chuyển đẳng áp 1mol nước lỏng

từ 250C thành hơi nước ở 2000C là SΔ = 134,348 (J/độ.mol).Chấp nhận nhiệt dung đẳng áp trung bình của nước lỏng trong khoảng nhiệt độ từ 250C đến

1000C là CPH O(l)2 = 4,184 (J/độ.mol).Và của hơi nước trong khoảng nhiệt độ

1000C đến 2000C là CPH O(k)2 = 35,564 (J/độ mol)

a)Tính biến thiên entropi trong quá trình hoá hơi đẳng nhiệt , đẳng áp 1mol nước

ở 1000C

b)Tính nhiệt hoá hơi phân tử gam của nước lỏng trong điều kiện nói trên

c) Chấp nhận hơi nước là lý tưởng , tính FΔ trong quá trình nén đẳng nhiệt ở

2000C 1mol hơi nước đến áp suất gấp đôi ban đầu

Đáp số: a) SΔ = 109,00 (J/K.mol)

b) ΔHhh= 40,652 (KJ/mol)

C) FΔ = 2726 (J/mol)

Bài 15: Cho 1mol nước đá ở 00C và 1atm chuyển đẳng áp thành hơi nước ở

1000C biết rằng nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C và 1atm là :

Hnc

Δ = 334,72 (J/g); Nhiệt hoá hơi của nước lỏng ở 1000C và 1atm là ΔHhh = 2238,44 (J/g); Nhiệt dung đẳng áp của nước lỏng trong khoảng nhiệt độ đã cho

chấp nhận là không đổi và bằng 75,312 (J/độ.mol) giá trị trung bình entropi của nước lỏng trong khoảng nhiệt độ đó được chấp nhận bằng giá trị entropi tiêu chuẩn của nươc lỏng ở 250C tức là :

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 25 Thân Tặng

RT

-G e

(α α ) ( −α )− α

−α

=

Bài 2: Tìm hằng số cân bằng Kp, Kc , KN của phản ứng phân huỷ SO3 thành SO2

và O2, cho biết độ phân li của α và áp suất chung là p

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 27 Thân Tặng

mol∑ = 1 - α + α +

2

α = 1 +

2α

3

SO

P = 1 P 2(1 ).P

21

2

+ α+

;

3

SO

2(1 )N

2

α

=+ α ; NO 2

2

α

=+ α ; 3

SO

1C

Δ - ΔGPbS0 = - 7840 – (- 15275) = 7435 cal/mol

Từ công thức :

⇒ Kp =

0 Gpu' RT

e

−Δ

=

31078,3 8,314.298

(2 2 ).( 2)

2

− α α +α

Vậy ái lực của Hiđro với oxi ở 1000 K là : 120,71 103 J.mol-1

Bài 5 Cho hằng số cân bằng của các phản ứng :

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 29 Thân Tặng

2SO2(k) + O2(k) 3(k)

Đạt được cân bằng, áp suất của hệ là 2,78 atm Hãy xác định :

a) Nồng độ phân số mol của Oxi khi cân bằng

b) Hằng số cân bằng Kp ở nhiệt độ trên

c) Độ phân li của SO3 , giả thiết lúc đầu trong bình chỉ có 0,1 mol SO3, không có O2 và SO2

(0,1 2x) (0,2 x)

(0,1 2x) x.P

+Thay x = 0,0275 và P = 2,78 vào biểu thức ta được :

cb 0,1(1- α ) 01 α 0,1.

2α

Khi phản ứng 2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k)

đạt đến cân bằng thì thu được 33,9 mol SO2 ; 17,5 mol SO3 và 10 mol O2

Tính hằng số cân bằng Kc

Đáp số : Kc = 273,1 Bài 2 : Tính hằng số cân bằng Kc của phản ứng :

C(R) + O2(k) CO2(k)

biết rằng khi đạt đến cân bằng ở nhiệt độ t =13000C thì hỗn hợp phản ứng chứa 22,5 % CO2 về thể tích

Đáp số : KP = 0,29 Bài 4 : Một hỗn hợp ban đầu gồm 7% SO2 , 11% O2 , 82% N2 về thể tích, dưới

áp suất 1 atm được đun nóng đến nhiệt độ 1000K với sự có mặt của chất xúc tác Sau khi cân bằng được thiết lập, trong hỗn hợp cân bằng SO2 chiếm 4,7% Tìm

độ chuyển hóa SO2 thành SO3 và hằng số cân bằng Kp của phản ứng : 2SO2(k) + O2(k) 2SO3(k)

Đáp số : α = 32,9%

Kp = 2,44 Bài 5: Người ta trộn CO với hơi nước tại nhiệt độ 1000 K với tỉ lệ 1:1 Tính thành phần của hỗn hợp lúc phản ứng đạt trạng thái cân bằng biết rằng :

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 31 Thân Tặng

2H2O 2 H2 + O2 có lgKp = -20,113

2CO2 2 CO + O2 có lgKp = -20,4

Đáp số : 27% H2 ; 27% CO2

23%H2O; 23%COBài 6 : Cho hỗn hợp khí : CO2, CO, H2O, H2, O2 trong đó xảy ra đồng thời 3 phản ứng

K

Đáp số :

2 P

K = 0,54 Bài 7 : Tính hằng số cân bằng của phản ứng :

2SO3(k) 2SO2(k) + O2(k) ở nhiệt độ 4000K biết hằng số cân bằng của các phản ứng sau :

SO2(k) S(h) + 2O K1 = 0,664 atm2

O2(k) 2O K2 = 2,184 atm

Đáp số : K = 1,02 Bài 9 : Xác định hằng số cân bằng K1 của phản ứng :

2Ag2O + C 4Ag + CO2 (1) Biết rằng đối với các phản ứng sau đây :

2Cu2S + C CS2 + 4Cu (4)

tại ba nhiệt độ khác nhau Biết rằng đối với các phản ứng :

C + S2 CS2 (1)

Cu2S + H2 2Cu + H2S (2)

2 BÀI TẬP VỀ QUAN HỆ CỦA K cb VỚI CÁC YẾU TỐ NHIỆT ĐỘNG

Bài 1: Ở 500K hằng số cân bằng của phản ứng :

SO2 + ½ O2 SO3

Có giá trị Kp = 2,138.105 Tính Kp của phản ứng ở 700K, biết rằng trong khoảng nhiệt độ đó, hiệu ứng nhiệt của phản ứng có giá trị ΔH= - 23,4 Kcal/mol

SVTH: Nguyễn Thành Đô Trang 33 Thân Tặng