50 bài tập hóa học điện li – phần 3

50 Bài tập Hóa học Điện li – Phần Bài 21: Cho số khí R = 8,314 J.mol–1.K–1 Ở áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,000 bar = 1,000.105 Pa, nhiệt độ 298 K, ta có kiện nhiệt động học: Khí H2 N2 NH3 -1 0 - 45,9 Biến thiên entanpi hình thành ΔHf (kJ.mol ) –1 –1 Entropi S (J.mol K ) 130,7 191,6 192,8 Liên kết Biến thiên entanpi phân li liên kết ΔH 0b (kJ.mol–1) N≡N 945 N=N 466 N-N 159 H-H 436 Tính biến thiên entanpi, biến thiên entropi, biến thiên lượng tự Gibbs số cân K phản ứng tổng hợp amoniac từ nitơ hiđro điều kiện nhiệt độ áp suất Trong thực tế sản xuất, phản ứng tổng hợp amoniac thực nhiệt độ cao a) Chấp nhận gần việc bỏ qua phụ thuộc nhiệt độ ∆H ∆S, tính số cân K phản ứng T = 773 K b) Nhận xét hướng ưu tiên phản ứng 298 K 773 K Giải thích lại tiến hành tổng hợp NH nhiệt độ cao Để tăng hiệu suất tổng hợp amoniac công nghiệp, đưa biện pháp gì? Giải thích Tính biến thiên entanpi phân li liên kết ΔH 0b liên kết N-H phân tử amoniac Tính biến thiên entanpi hình thành tiêu chuẩn ΔH 0f gốc ·NH2 Cho: ΔH 0b(H-NH ) = 380 kJ.mol-1 Bài 22: Thực nghiệm cho biết lượng liên kết, kí hiệu E, (theo kJ.mol-1) số liên kết sau: Liên kết E Liên kết E O-H (ancol) 437,6 C-O (ancol) 332,8 C=O (RCHO) 705,2 C-C (RCHO) 350,3 C-H (ankan) 412,6 C-H (RCHO) 415,5 C-C (ankan) 331,5 H-H 430,5 a) Tính nhiệt phản ứng (H0pư) phản ứng: CH2(CHO)2 + 2H2  CH2(CH2OH)2 (1) b) H0pư tính liên hệ với độ bền liên kết hóa học chất tham gia sản phẩm phản ứng (1)? Bài 23: Cho phản ứng: CuCO3 (rắn) € CuO (rắn) + CO2 (khí) (2) Thực nghiệm cho biết liên hệ nhiệt độ T (theo Kenvin) với số cân hóa học Kp sau: T (K) Kp 400 2,10.10-3 500 1,51.10-1 600 2,61 a) Không cần tính, rõ ảnh hưởng nhiệt độ T đến cân hóa học phản ứng (2) b) Tính nhiệt phản ứng (H0pư) biến thiên lượng tự Gipxơ tiêu chuẩn (G0pư) phản ứng (2) Hãy nhận xét biến thiên theo nhiệt độ H0pư G0pư Bài 24: Thả viên nước đá có khối lượng 20 gam -25 oC vào 200 ml rượu Vodka-Hà Nội 39,5o (giả thiết chứa nước rượu) để nhiệt độ 25 oC Tính biến thiên entropi trình thả viên nước đá vào rượu đến hệ đạt cân Coi hệ xét cô lập Cho: R = 8,314 J.mol-1.K-1; khối lượng riêng nước 1g.ml-1 rượu 0,8 g.ml-1; nhiệt dung đẳng áp nước đá 37,66 J.mol-1.K-1, nước lỏng 75,31 J.mol-1.K-1 rượu 113,00 J.mol-1.K-1 Nhiệt nóng chảy nước đá 6,009 kJ.mol-1 Bài 25: Phản ứng 2NO  O2  2NO2 (*) diễn theo chế: NO  N O2 k1 , k 1 Nhanh  N O2  O2  NO2 k Cham  1.- Xác định biểu thức định luật tốc độ: v d NO2  / a b c  k NO  O2  NO2  dt tính k theo ki (i = 1,-1, 2) 2.- Biết : hỗn hợp chất đầu n(O2) : n(NO) = 1:2; chứng minh: PO2   Ptq  / 3P0tq 3.- Có thể viết định luật tốc độ (*) sau:  d O2   k NO  O2  dt Ban đầu NO : O2  : 1, chứng minh  d O2  x  k 3' O2  Xác định x mối quan hệ dt k3 k3’ 4.- Chứng minh : O2   O  2  2k 3' t 5.- Khi NO : O2   : 1, thu số kết sau 298K: t/s 60 120 180 240 300 360 420 480 Ptq/10 Pa 1,350 1,120 1,060 1,035 1,015 1,005 0,995 0,985 0,980 Chứng minh kết phù hợp với định luật tốc độ nói câu Bài 26: Trong số cacbonyl halogenua COX2 người ta điều chế chất: cacbonyl florua COF2, cacbonyl clorua COCl2 cacbonyl bromua COBr2 Vì hợp chất cacbonyl iođua COI2? So sánh góc liên kết phân tử cacbonyl halogenua biết So sánh nhiệt tạo thành tiêu chuẩn Htth o COF2 (khí) COCl2 (khí) Sục khí COCl2 từ từ qua dung dịch NaOH nhiệt độ thường Viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) Bài 27: Diliti, chất thiết yếu cho hệ thống đẩy tàu không gian “Enterprise”, tiểu phân thực biết (dù tính chất mà Roddenberry cộng gán cho nó!) Diliti tạo thành kết nối hai nguyên tử liti pha khí Li(k) + Li(k) → Li2(k) (1) a) Entanpi tạo thành diliti khó đo trực tiếp Tuy nhiên biết tham số nhiệt hoá học sau đây: ∆Hof(Li(k)) = 159,4kJ.mol-1 IE(Li(k)) = 5,392eV (1eV = 96,486kJ.mol-1) Do(Li2+(k)) = 129,8kJ.mol-1 (Do(Li2+(k)) độ mạnh liên kết Li2+(k)) IE(Li2+(k)) = 5,113eV Dùng gía trị trên, xác định ∆Hof(Li2(k)) Do(Li2(k)) b) Nhà hóa học huy lò plasma xoắn tàu Enterprise thử nghiệm hoạt động hệ thống Ông ta nạp 122,045g liti nguyên chất vào buồng phản ứng trống Buồng phản ứng tích 5,9474.105m3 trì nhiệt độ hoạt động 610,25K Một thiết bị đo áp suất nhạy cho thấy áp suất buồng ổn định 9,462.10-4Torr (1Torr = 0,133322kPa); phân tích phương pháp quang phổ mặt buồng phản ứng cho thấy toàn liti hóa (Buồng phản ứng làm hợp kim durani có áp suất không 610,25K) Tính áp suất riêng phần liti diliti buồng phản ứng tính Kc phản ứng (1) nhiệt độ này? Biết R = 8,31441JK-1mol-1; MLi = 6,9410gmol-1 c) Sau đó, chuyển 265,834g liti vào buồng phản ứng trống khác giống (cũng 610,25K) Áp kế buồng phản ứng ổn định 1,0455.10-3Torr Tính áp suất diliti 610,25K? Gỉa thiết phản ứng 2Li(k) → Li2(k) nguồn lượng đẩy cho tàu không gian Enterprise, tính khối lượng liti tối thiểu cần mang theo làm nhiên liệu tàu Enterprise phải gia tốc từ trạng thái dừng đến vận tốc nửa vận tốc ánh sang Khối lượng tổng cộng tàu Enterprise, tàu không gian lớn với phi hành đoàn gồm vài trăm người 3,586.106kg (chưa kể nhiên liệu) Để tính toán đơn giản, giả thiết sau:  Không xét hiệu ứng tương đối tính  Các buồng phản ứng trì lien tục 610,25K mà không hao tốn lượng  Liti rắn nạp vào buồng phản ứng, hóa thành nguyên tử liti mà không hao tốn lượng (đảo lại, qúa trình ngược lại không phóng thích lượng)  Entanpi liên kết Li-Li chuyển hóa 100% thành lượng tàu không gian  Lượng liti mang theo làm nhiên liệu không tính vào khối lượng thực tế tàu Enterprise (Rõ ràng số giả thiết không hợp lý, ta không quan tâm đến điều Dù chuyện khoa học viễn tưởng) e) Cuối cùng, nhận xét thuận lợi hiển nhiên (hay ngược lại) tạo thành diliti dùng phi hành với tốc độ cận ánh sang Liệu tạo thành diberi Be2(k) phương án khác tốt hơn? Bài 28: Đối với phản ứng thuận nghịch pha khí SO2 + O2 SO3: a) Người ta cho vào bình kín thể tích không đổi 3,0 lít hỗn hợp gồm 0,20 mol SO 0,15 mol SO2 Cân hóa học (cbhh) thiết lập 250C áp suất chung hệ 3,20 atm Hãy tính tỉ lệ oxi hỗn hợp cân b) Cũng 250C, người ta cho vào bình mol khí SO3 Ở trạng thái cbhh thấy có 0,105 mol O2.Tính tỉ lệ SO3 bị phân hủy, thành phần hỗn hợp khí áp suất chung hệ Bài 29: Cho phương trình nhiệt hóa học sau đây: (1) ClO2 (k) + O3 (k) → Cl2O7 (k) ΔH0 = - 75,7 kJ (2) O3 (k) → O (k) + O (k) ΔH0 = 106,7 kJ (3) ClO3 (k) + O (k) → Cl2O7 (k) ΔH0 = - 278 kJ (4) O2 (k) → O (k) ΔH0 = 498,3 kJ k: kí hiệu chất khí Hãy xác định nhiệt phản ứng sau: (5) ClO2 (k) + O (k) → ClO3 (k) Bài 30: Cho kiện sau: d) Năng lượng thăng hoa Na kJ.mol¯1 108,68 Năng lượng liên kết Cl2 kJ.mol¯1 242,60 ion hóa thứ Na 495,80 mạng lưới NaF 922,88 liên kết F2 155,00 mạng lưới NaCl 767,00 Nhiệt hình thành NaF rắn : -573,60 kJ.mol-1 Nhiệt hình thành NaCl rắn: -401,28 kJ.mol-1 Tính lực electron F Cl ; so sánh kết thu giải thích