bài tập hóa lớp 10 chương 3

BÀI TẬP CHƯƠNG 33.1 Khi đốt xăng trong một động cơ ô tô, nhiệt tỏa ra làm giản nở khí CO2 và hơi nước tạo ra trong phản ứng đẩy pittông về phía trước, phần nhiệt dư được đưa vào máy là

BÀI TẬP CHƯƠNG 3

3.1 Khi đốt xăng trong một động cơ ô tô, nhiệt tỏa ra làm giản nở khí CO2 và hơi nước (tạo ra trong phản ứng) đẩy pittông về phía trước, phần nhiệt dư được đưa vào máy làm lạnh

Nếu khí giản nở thực hiện một công là 451 J lên pittông và hệ tỏa ra môi trường

325 J dưới dạng nhiệt thì biến đổi nội năng của hệ là bao nhiêu? (Tính ra jun, kilojun, kilocal )

Đáp án: U = -0,776 kJ = - 0,185 kcal

3.2 Xác định xem trong ba trường hợp dưới đây, hệ thực hiện công lên môi trường hay

môi trường thực hiện công lên hệ, biết rằng P = const:

a) 2NH4NO3(r) → 2N2(K) + 4H2O(K) + O2(K)

b) H2(K) + Cl2(K) → 2HCl(K)

c) 2SO2(K) + O2(K) → 2SO3(K)

Đáp án: a) Hệ thực hiện công lên môi trường;

b) Không có công nào tác dụng;

c) Môi trường thực hiện công lên hệ

3.3 Việc xác định bằng thực nghiệm sự biến đổi entanpi tạo thành PCl5 từ các đơn chất rất khó thực hiện:

4

1

P4(r) +

2

5

Cl2(K) → PCl5(r) ∆Hp.ứ= ? Tuy nhiên, ∆H của các phản ứng sau lại tương đối dễ xác định:

4

1

P4(r) +

2

3

PCl3(l) + Cl2(K) → PCl5(r) ∆H2= -123.8 kJ

Dựa vào các dữ kiện trên, hãy xác định ∆H của phản ứng tạo thành PCl5

Đáp án: ∆Hp.ứ= - 443,5 kJ/mol

3.4 Khí oxit cacbon (CO) và oxit nito (NO) là những khí thải ôtô rất độc hại Các nhà

hóa học môi trường nghiên cứu chuyển hóa chúng thành những khí ít độc qua phản ứng sau:

CO(k) + NO(k) → CO2(k) +

2

1

N2(k) ∆Hp.ứ= ? Tính ∆Hpư trên từ những dữ kiện sau:

1) CO(k) +

2

1

2) N2(k) + O2(k) → 2NO(k) ∆H2 = 180,6 kJ/mol

Đáp án: ∆Hp.ứ= - 373,3 kJ/mol

3.5 Tính ∆H của phản ứng sau: 4NO2(k) +O2(k) → 2N2O5(r)

Dựa vào các dữ liệu sau :

1) N2O5(r) → 2NO(k) +

2

3

O2(k) ∆H1 = 223,7 kJ 2) NO(k) +

2

1

Đáp án: ∆H = - 109,5 kJ/mol

3.6 Một trong những phản ứng xảy ra khi chuyển quặng sắt thành kim loại là :

FeO(r) + CO(k) → Fe(r) + CO2 (k) ∆H0 = ? Tính ∆H0của phản ứng trên dựa vào các phản ứng sau :

a) 3Fe2O3(r) + CO(k) → 2Fe3O4(r) + CO2(k) ∆Ho

a = - 47 kJ b) Fe2O3(r) + 3CO(k) → 2Fe(r) + 3CO2(k) ∆Ho

b = - 25 kJ c) Fe3O4(r) + CO(k) → 3FeO(r) +CO2(k) ∆Ho

c = +19 kJ

Đáp án: ∆H0

pứ= - 11 kJ/mol

3.7 Đối với mỗi hợp chất dưới đây, viết phương trình phản ứng tạo thành 1 mol chất từ

các đơn chất và kiểm tra bảng phụ lục thích hợp, ghi nhiệt của mỗi phản ứng đó ở điều kiện chuẩn

1) Al2O3(r) ; 2) TiCl4(l) ; 3)Mg(OH)2(r)

4) NH4NO3(r); 5) COCl2(k); 6) NOCl(k)

7) NO(k) ; 8) SF6(k)

3.8 Quá trình phân hủy Mg(OH)2 diễn ra theo phản ứng sau:

Mg(OH)2(r) → MgO(r) + H2O(l) ∆Ho = ? a) Tính sự biến đổi entanpi chuẩn (∆Ho) của quá trình đó theo các dữ kiện sau: 1) Mg(r) +

2

1

1 = - 601,70 kJ 2) Mg(r) + O2(k) + H2(k) → Mg(OH)2(r) ∆H0

2 = - 924,54 kJ 3) H2(k) + O2(k) → H2O(l) ∆H0

3 = - 285,83 kJ b) Có nhận xét gì về nhiệt của các phản ứng 1), 2), 3) ?

Đáp án: a) ∆H0

pứ= 37,21 kJ/mol

3.9 Giai đoạn đầu tiên trong công nghệ sản xuất axit nitric là oxi hóa amoniac:

4NH3(k) +5O2(k) → 4NO(k) + 6H2O(h) ∆H0 = ? Tính ∆Ho của phản ứng đó, biết rằng ∆H0

s (NH3(k))= - 45,9 kJ/mol, ∆H0

s (NO(k))= 90,3 kJ/mol, ∆H0

s (H2O(k))= - 241,8 kJ/mol

Đáp án: ∆H0

pứ= - 906 kJ/mol

3.10 Khi đốt cháy 32g rượu metylic CH3OH(l) thì tỏa ra một nhiệt lượng là - 638,5 kJ Tính nhiệt tạo thành ∆H0

tt CH3OH(l) ? Cho biết ∆H0

) ( ,CO2 k

tt = - 393,5 kJ/mol ; ∆H0

) ( ,H2O h

tt = - 241,8 kJ/mol

Đáp án: ∆H0

) ,CH3OH l

tt = - 238,6kJ/mol

3.11 Dựa vào năng lượng liên kết, tính nhiệt của phản ứng sau:

C4H10(k) +

2

13

O2(k) → 4CO2(k) + 5H2O(h)∆H0 = ? Cho: EC-C = 347 kJ/mol lk; EC-H = 414 kJ/mol lk; EO=O = 498 kJ/mol lk;

EC=O = 803 kJ/mol lk; EO-H = 464 kJ/mol lk

Đáp án: ∆H0

pứ= - 2150 kJ/mol

3.12 Tính năng lượng liên kết trung bình:

a) H - S trong H2S(k) cho biết ∆H0

) (H2S

tt = -20,6 kJ/mol b) S - F trong SF6(k) ∆H0

) (SF6

tt = -1209 kJ/mol c) O - F trong OF2(k) ∆H0

) (OF2

tt = +23 kJ/mol Năng lượng liên kết ∆H0

lk (kJ/mol liên kết):

∆H0

lk (F - F) = 159 kJ/mol lk ∆H0

lk (H - H) = 436 kJ/mol lk ∆H0

lk (O=O) = 498,4 kJ/mol lk ∆H0

) (S khi

Đáp án: a) EH-S = 367,7 kJ/mol lk

b) ES-F = 327 kJ/mol lk c) EO-F = 192 kJ/mol lk

3.13 a) Tính năng lượng liên kết trung bình cacbon - oxi trong CO và CO2

Biết: ∆H0

tt (CO2 (k))= -393,5 kJ/mol; ∆H0

tt (CO (k))= -110,5 kJ/mol;

∆H0

) (O O

lk  = 498,4 kJ/mol lk; ∆H0

b) Thử sắp xếp các liên kết đó là liên kết cộng hóa trị đơn, đôi hay ba

Đáp án: a) ∆H0

lk (trong CO) = 1076,4 kJ/mol lk; ∆H0

lk(trong CO2) = 804,3 kJ/mol lk

b) EC-O = 351kJ/mol lk; EC=O = 803 kJ/mol lk; EC O = 1070 kJ/mol lk

3.14 Xác định năng lượng mạng lưới ion của KI dựa vào các dữ kiện sau:

∆H0

)

(k

∆H0

) (

.h I2

t = 62 kJ/mol ; ∆H0

2

tt(KI(r)) = - 327,40 kJ/mol

Đáp án: Eml = 642,9 kJ/mol

3.15 Xác định ái lực với electron của clo từ các dữ kiện sau:

∆H0

tt[MgCl2(r)] = - 642 kJ/mol

∆H0

Năng lượng ion hóa thứ 1 và thứ 2 của Mg lần lượt là

I1 = 738 kJ/mol và I2 = 1451 kJ/mol

∆H0

phanli[Cl2] = 243 kJ/mol

Năng lượng tạo thành mạng lưới ∆H0

ml[MgCl2] = - 2529 kJ/mol

Đáp án: E1 (Cl)= - 349 kJ/mol

3.16 Đối với mỗi cặp chất sau đây, ở nhiệt độ xác định, chất nào có entropi lớn hơn?

Tại sao?

a) 1 mol SO2(k) hoặc 1mol SO3(k)

b) 1 mol CO2(r) hoặc 1 mol CO2(k)

c) 3 mol CO2(k) hoặc 2 mol ozon (O3) khí

d) 1mol KBr(r) hay 1 mol KBr(aq)

e) Nước biển ở giữa mùa đông (20C) hay nước biển ở giữa mùa hè (230C)

g) 1 mol CF4(k) hay 1 mol CCl4(k)

h) 1 mol CaF2(r) hay 1 mol BaCl2 (2)

i) 1 mol Br2(l) hay 1 mol Br2(k)

Đáp án:

3.17 Xác định dấu của sự biến đổi entropi (∆S) đối với các quá trình sau:

a) Hg(l) → Hg(k)

b) I2(k) → I2(r)

c) AgNO3(r) → AgNO3(aq)

d) HCl(aq) → HCl(k)

e) 2H2(k) + O2(k) →2H2O(k)

g) N2(k) + 3H2(k) → 2NH3(k)

h) CaCO3(r)   t CaO(r) + CO2(k)

Đáp án:

3.18 Xác định sự biến đổi entropi chuẩn (∆S0) của phản ứng tạo thành khí NO2 ở 250C

từ những đơn chất ở trạng thái chuẩn Nhận xét kết quả

(Tra bảng phụ lục để biết giá trị entropi chuẩn (S0) của các chất cần thiết)

Đáp án:

3.19 a) Tính sự biến đổi năng lượng tự do chuẩn (∆G0) của phản ứng nhiệt nhôm:

Fe2O3(r) + 2Al(r) → 2Fe(r) + Al2O3(r)

(Tra bảng phụ lục để tìm ∆H0

tt và So của các chất cần thiết) b) Yếu tố entanpi (năng lượng) hay yếu tố entropi (độ mất trật tự) là động lực của phản ứng đó?

Đáp án:

3.20 Phản ứng khử oxit sắt bằng than cốc là một phản ứng thu nhiệt mạnh.

2Fe2O3(r) + 3Cgraphit → 4Fe(r) + 3CO2(k) ∆H0

pu = + 648 kJ Tại sao lại có thể được ứng dụng để sản xuất sắt trong lò cao Tính nhiệt độ tối thiểu

để phản ứng có thể xảy ra (Tra bảng phụ lục để tìm ra số liệu cần thiết)

Đáp án:

3.21 Quá trình hòa tan muối amoni nitrat (NH4NO3) trong nước là một quá trình thu nhiệt mạnh Tại sao muối đó lại hòa tan dễ dàng trong nước ở nhiệt độ phòng ? Cho biết NH4NO3(rắn) → NH4NO3(aq 1 mol)

∆H0

tt (kJ/mol) - 365,6 - 339,9

Đáp án:

3.22 Xác định nhiệt độ mà tại đó các phản ứng sau có khả năng xảy ra Giải thích vì

sao ?

1) 2H2O2(l) → 2H2O(l) + O2(k)

2) H2(k) + Br2(k) → 2HBr(k)

3) NH3(k) + HCl(k) → NH4Cl(r)

4) 2H S + SO → 3S + 2H O

5) NH4Cl(r) → NH3(k) + HCl(k)

6) CCl4(l) → Cgraphit + 2Cl2(k)

7) 3O2(k) → 2O3(k)

(Tra bảng phụ lục để tìm ra số liệu cần thiết.)

Đáp án:

3.23 Một phản ứng không tự diễn biến ở nhiệt độ phòng nhưng lại tự diễn biến ở

-400C Hãy xác định dấu và độ lớn tương đối của ∆H0, ∆S0 và ∆G0

Đáp án:

3 24. Tính nhiệt độ sôi của brom.

Cho biết Br2(l) Br2(h)

∆H0

S0 152,2 J/mol.K 245,4 J/mol.K

Đáp án:

3 25 Xác định nhiệt độ để phản ứng sau có thể xảy ra:

Cu2O(r) + Cgraphit → 2Cu(r) + CO(k)

Tra bảng phụ lục để tìm ra số liệu cần thiết

Đáp án:

3 26 Phản ứng sau đây có xảy ra ở nhiệt độ 250C không ?

N2(k) + O2(k) → 2NO(k)

Tính ∆G0 của phản ứng:

a) Từ các giá trị ∆G0

tt (∆G0 tạo thành) các chất b) Từ các giá trị ∆H0

tt và S0 của các chất

Đáp án:

3 27 Tính hằng số cân bằng của phản ứng tổng hợp amoniac ở 250C

N2(k) + 3H2(k) → 2NH3(k)

Biết rằng sự biến đổi năng lượng tự do chuẩn của phản ứng là - 32,9 kJ

Đáp án:

3 28 Tính sự biến đổi năng lượng tự do chuẩn của phản ứng biến đổi oxi thành ozon ở

250C, biết rằng hằng số cân bằng Kp của phản ứng đó bằng 2,47.10-29

3

O2(k) → O3(k)

Đáp án:

3 29 Sự phân hủy magie cacbonat xảy ra theo phản ứng sau:

MgCO3(r) → MgO(r) + CO2(k)

Hỏi:

a) Phản ứng trên có khả năng diễn biến ở nhiệt độ phòng hay không ?

b) Động lực của phản ứng trên là do yếu tố năng lượng (entanpi) hay yếu tố entropi, hay cả hai ?

c) Tính Kp của phản ứng ở 250C

d) Nhiệt độ cao có thuận lợi cho sự tự diễn biến của phản ứng không ? Tra bảng phụ lục để tìm các số liệu cần thiết

Đáp án:

3.30 Ở 298K, axit hipobromơ (HBrO) phân li trong nước với hằng số axit

Ka = 2,3.10-9

a) Tính ∆G0 đối với quá trình phân li HBrO

b) Tính ∆G khi [H3O+] = 6,0.10-4M, [BrO-] = 0,10M và [HBrO] = 0,20M

Đáp án:

3 31 Phản ứng oxi hóa SO2 thành SO3 diễn ra quá chậm ở nhiệt độ phòng (298K):

2SO2(k) + O2(k)  2SO3(k) ∆H0 = - 98,9 kJ/mol Muốn nâng cao tốc độ phản ứng người ta cần tiến hành ở nhiệt độ cao

a) Tính hằng số cân bằng của phản ứngở nhiệt độ 298K và 937K Nhận xét về sự thay đổi hằng số cân bằng theo nhiệt độ Cho biết ∆G0

298 = - 141,6 kJ/mol ;

∆G0

973 = - 12,12 kJ/mol

b) Trong các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự diễn biến của phản ứng; các thùng kín được nạp đầy khí SO2 với áp suất 0,5 atm, khí O2 với áp suất 0,01 atm, khí SO3 với áp suất 0,1 atm và được giữ ở 250C và 7000C

Hỏi ở mỗi nhiệt độ, phản ứng sẽ tiến triển theo chiều nào để đạt tới cân bằng

c) Tính ∆G của hệ ở phần b) đối với mỗi nhiệt độ

Đáp án: