Thông tin tài liệu
3 DẠNG 3: NHIỆT PHẢN ỨNG VÀ NHIỆT ĐỘNG HỌC Câu VIII (1,5 điểm) lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc ë nhiệt độ cao amoni clorua bị phân huỷ cho khí Để xác định tính chất nhiệt động phản ứng nhiệt độ xác định, ngời ta cho 53,5 gam NH4Cl (rắn) vào bình chân tích lít nung nóng lên 427o C Đo đợc áp suất bình 608 kPa Nếu tiếp tục nung nóng đến 459o C áp suất đo đợc 1115 kPa Tính entanpi tiêu chuẩn, entropi tiêu chuẩn entanpi tự tiêu chuẩn phản ứng 427o C Chấp nhận Ho So không phụ thuộc vào nhiệt độ khoảng 400 - 500o C (N = 14 ; Cl = 35,5) Câu VIII Nội dung 1,5 Điểm NH4Cl (r) -> NH3 (k) + HCl (k) (1) o ë nhiƯt ®é 427 C 459o C NH4Cl phân huỷ hết áp suất bình là: 1 p1 = mol 8,314 N.m.K mol (427 + 273,15) K 2328419 N.m2 5.103 m3 mol 8,314 N.m.K1.mol1 (459 + p2 = 273,15) K 2434838 N.m2 5.103 m3 = = Nh vậy, theo đầu nhiệt độ bình có cân (1) áp suất đà cho áp suất cân b»ng ë 427o C : Kp = 304 304 = 92416 (kPa)2 0,25 0,25 459o C : Kp = 557,5 557,5 = 310806 (kPa)2 o K 0,5 G700 = -RT ln K = - RT lnp (Po = 1bar) n 92416 Po = -8,314 J.K1.mol1 (427 + 273,15)2 K ln (kPa) 1 (102kPa)2 = -12944 J.mol H 1 ln =R ( + ) Kp(T2) T1 T2 Kp(T1) H 1 0,25 ln = ( ) 310806 8,314 0,25 o 92416 700,15 732,15 H700 = 161534 J.mol1 o o 161534 – (o H700 – S = 12944)= G700 o 700,15 = 249,2 (J.K1.mol1) T (ThÝ sinh cã thÓ lÊy Po = 1atm ; TÝnh Kp theo bar hay o atm, råi tÝnh GT theo biÓu thøc GT = -RT ln Kp) Câu 3: (Nhiệt hóa học, điểm) lớp 10 chuyên Thái Bình Xét phản ứng: Fe2O3 (r) + 1,5 C (r) 2Fe (r) + 1,5 CO2 (k) Cho số liệu sau 250C số chất: Fe2O3 (r) ΔH0s (kJ.mol-1) Fe (r) - 824,2 S0 (J.K-1.mol-1) 87,40 27,28 C (r) CO2 (k) 5,74 -392,9 213,74 Trong điều kiện chuẩn, xác định điều kiện nhiệt độ để phản ứng khử Fe 2O3(r) C (r) thành Fe (r) CO2 (k) tự xảy Giả thiết ΔH ΔS phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ Một q trình cơng nghệ khử 50,0 kg quặng hematit có lẫn 4,18% (theo khối lượng) tạp chất trơ khơng bay 6000C Hãy tính nhiệt, cơng ΔG q trình biết áp suất chung trì đạt 1,0 atm Xác định nhiệt độ để phản ứng khử xảy áp suất CO 0,04 atm (Bằng áp suất CO2 khí quyển) Hướng dẫn giải: (0,5đ)1 Fe2O3 (r) + 1,5 C (r) 2Fe (r) + 1,5 CO2 (k) (1) ΔH0pư = 234,85 kJ/mol ΔS0pư = 279,16 J mol-1.K-1 ΔG0pư = ΔH0pư - T ΔS0pư < => T > 841 K (1đ)2 Khối lượng Fe2O3 = 47,91 kg => Số mol Fe2O3 = 0,3 kmol Phản ứng tiến hành điều kiện không thuận nghịch nhiệt động đẳng áp => Nhiệt phản ứng = ΔH0pư = 234,85 kJ/mol 0,3 kmol = 70455 kJ => Cơng phản ứng cơng chống lại thay đổi thể tích sinh khí CO2 A = -p(Vs - Vtr) = -pV = -nco2 RT = -0,45 8,314.(600 + 273) = - 3266 kJ => ΔG0pư = ΔH0pư - T ΔS0pư = 0,3.(234,85.103 - 873.279,16) = - 2657 kJ (0,5đ)3 ΔGpư = ΔG0pư + RTlnQp = 234,85.103 - 279,16 T - 40,14 T < => T > 735,5 K Câu Nhiệt hóa học cân hóa học (2,5 điểm) Câu (2,0 điểm) ) lớp 10 chuyên Hạ LongQuảng Ninh Cho phản ứng sau với kiện nhiệt động chất 250C: �� � CO + H2O CO2 + H2 �� � CO2 H2 CO H2O -393,5 -110,5 -241,8 H0298 (KJ/mol) 213,6 131,0 197,9 188,7 S0298 (J/mol) a Hãy tính H0298 , S0298 G0298 phản ứng nhận xét phản ứng có tự xảy theo chiều thuận 250C hay không? b Giả sử H0 phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ Hãy tính G01273 phản ứng thuận 10000C nhận xét c Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ( giả sử bỏ qua biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ) Đáp án a H0298 , S0298 G0298 �� � CO + H2O Pt phản ứng: CO2 + H2 �� � 0 ta có : H 298(pư) = [H 298(CO) + H0298(H2O)] – [H0298(CO2) + H0298(H2O)] = (-110,5 – 241,8) – ( -393,5) = 41,2 KJ/mol 0,5 đ S0298(pư) = [ S0298(CO) + S0298(H2O) – [S0298(CO2)] = 42 J/mol G0298(pư) = H0298(pư) –TS0298(pư) = 41200 – 298 x 42 = 28684 J/mol Vì G0298(pư) > nên phản ứng không tự diễn theo chiều thuận 250C b áp dụng công thức : GT2 GT1 0,5 đ 0,5 đ H (1 / T2 / T1 ) T2 T1 Thay số tìm G01273 = 1273[ 28684/298 + 41200(1/1273 – 1/298)] = -12266 J/mol Vì G01273 < nên phản ứng tự diễn theo chiều thuận 10000C c Để phản ứng tự diễn theo chiều thuận : T > H0/ S0 = 41200/42 = 980,95K tức 707,950C 0,5 đ 0,5 đ Câu4 (2 điểm) ) lớp 10 chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm- Quảng Nam Tính nhiệt hình thành ion clorua (Cl-) dựa liệu: Nhiệt hình thành HCl (k): Nhiệt hình thành ion hidro (H+): H 1o 92,2 kJ/mol H o2 0 kJ/mol HCl (k) + aq H+ (aq) + Cl- (aq) H 3o 75,13 kJ/mol Ở nhiệt độ cao amoni clỏua bị phân hủy cho khí Để xác địh tính chất nhiệt động phản ứng nhiệt độ xác định, người ta cho 53,5g NH 4Cl( rắn) vào bình chân khơng thể tích lít nung nóng lên 427 0C Đo áp suất bình 608 kPa Nếu tiếp tục nung nóng đến 4590C áp suất bình đo 1115kPa Tính entanpi tiêu chuẩn, entropi tiêu chuẩn entanpi tự tiêu chuẩn phản ứng 4270C Chấp nhận Ho So không phụ thuộc vào nhiệt độ khoảng từ 400500oC (N = 14 ; Cl = 35,5) Đáp án 1.Từ giả thiết: 1 H2 (k) + Cl2 (k) HCl (k) H 1o 92,2 kJ/mol 2 (1) H2 (k) + aq H+ (aq) + e H o2 0 kJ/mol HCl (k) + aq H+ (aq) + Cl- (aq) H 3o 75,13 kJ/mol (2) (3) Lấy (1) - (2) + (3) ta có: Cl2 (k) + aq + e Cl- (aq) H ox kJ/mol H ox ( 92,2kJ / mol) (0kJ / mol) ( 75,13kJ / mol) -167,33 kJ/mol NH4Cl (r) NH3 (k) + HCl (k) (1) Ở nhiệt độ 427oC 459oC NH4Cl phân huỷ hết áp suất bình là: p1 2molx8,314 N m.K mol x 427 273,15 K 2328419 N m 5.10 m p2 2molx8,314 N m.K mol x 459 273,15 K 2434838 N m 3 5.10 m Như vậy, theo đầu nhiệt độ bình có cân (1) áp suất cho áp suất cân Ở 427o C : Kp = 304 304 = 92416 (kPa)2 459o C : Kp = 557,5 557,5 = 310806 (kPa)2 o G700 RT ln K RT ln Kp p on ( p o 1bar ) 92416(kPa ) 8,314 JK mol x(427 273,15) K ln 12944 J mol (10 kPa) 1 1 ln K P (T2 ) H 1 ( ) K P (T1 ) R T1 T2 ln 310806 H 1 ( ) 92416 8,314 700,15 732,15 H 700 161534 J mol 0 H 700 G700 161534 ( 12944) S 249,2 J mol T 700,15 Câu (2 điểm) NHIỆT HĨA HỌC lớp 10 chun Ninh Bình Cơng đoạn q trình sản xuất silic có độ tinh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn thực phản ứng: SiO2 (r) + 2C (r) Si (r) + 2CO (k) (1) Không cần tính tốn, dựa vào hiểu biết hàm entropi, dự đoán thay đổi (tăng hay giảm) entropi hệ xảy phản ứng (1) Tính S q trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào giá trị entropi chuẩn đây: 0 SSiO = 41,8 J.K -1.mol-1 ; S0C(r) = 5,7 J.K -1.mol-1; SSi(r) = 18,8 J.K -1.mol-1 ; S0CO(k) = 197,6 J.K -1.mol-1 (r) Tính giá trị G phản ứng 25 oC Biến thiên entanpi hình thành điều kiện tiêu chuẩn -1 -1 (ΔH 0f ) củaSiO2 vàCO có giá trị: ΔH f(SiO2 (r)) = -910,9 kJ.mol ; ΔH f(CO(k)) = -110,5 kJ.mol Phản ứng (1) diễn ưu theo chiều thuận nhiệt độ nào? (Coi phụ thuộc ΔS ΔH vào nhiệt độ không đáng kể) Hướng dẫn giải: Theo chiều thuận, phản ứng (1) tăng mol khí Trạng thái khí có mức độ hỗn loạn cao trạng thái rắn, tức có entropi lớn Vậy phản ứng xảy theo chiều thuận entropi hệ tăng 0 0 ΔS0 = SCO(k) + SSi(r) - SC(r) - SSiO2(r) = 2.197,6 + 18,8 - 2.5,7 - 41,8 = 360,8 JK-1 0 0 G = ΔH - T ΔS0 , ΔH = ΔH f(Si(r) ) + 2ΔHf(CO(k) ) - 2ΔHf(C(r) ) - ΔH f(SiO2(r) ) ΔH = 2.(-110,5) + 910,9 = 689,9 (kJ) � G = ΔH - T ΔS0 = 689,9 - 298 360,8.10-3 = 582,4 (kJ) Phản ứng (1) diễn ưu theo chiều thuận ΔG bắt đầu có giá trị âm: ΔG = ΔH - T ΔS0 = 689,9 - T 360,8.10-3 = � T = 1912 oK Vậy từ nhiệt độ lớn 1912 oK, cân (1) diễn ưu tiên theo chiều thuận Câu (2 điểm): Nhiệt hóa học.lớp 10 chuyên Lào Cai Người ta cho vào bom nhiệt lượng kế 0,277g iso octan C 8H18 lỏng đốt cháy thành CO2(k) H2O (lỏng) Nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng T1 = 5,320C Mặt khác, nhúng vào nhiệt lượng kế điện trở R = 10,8 nối đầu điện trở vào hiệu điện 12V 15 phút thấy nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng T2 = 4,800C Tính nhiệt dung nhiệt lượng kế CP =? Tính nhiệt tạo thành tiêu chuẩn Hs iso octan lỏng Hs0 (CO2 K) = -393,51kJ.mol-1 Hs0 (H2O l) = -285,83 kJ.mol-1 C = 12, 011 ; H = 1,0079 ; R= 8,314 J.K-1mol-1 Hướng dẫn giải Nhiệt lượng tỏa điện trở Qđiện bằng: V 2t (12,0V)2.900s 12,0.103 J 12,0.103 J CT2 �� �C 2,50.103 J / C Qđiện = R 10,8 4,800C C8H18 (l) + 25/2 O2 (K) 8CO2 (K) + H2O (l) (*) Nhiệt lượng tỏa đốt 0,277g iso octan hay n mol điều kiện đẳng tích bằng: QV = -C T1 = -2,50.103J/0C 5,320C = -13,3.103 J (phải đặt dấu – qV nhiệt tỏa ra) qV 13,3.103 J.114,23g.mol 1 5485kJ / mol n 0,277g U(*)= H*0 U* n.R.T 5485kJ.mol 1 8,314JK 1mol 1.298K.(8 25/ 2) 5496kJ.mol 1 V� : H*0 8HS0 (CO2(K ) ) 9HS0(H2O(L ) ) HS0(C8H18(L ) ) �� � HS0(C8H18(L ) ) 224,5kJ / mol Câu IV (2đ) lớp 10 chuyên Hưng Yên Đối với qúa trình đồng phân hóa xiclopropan thành propen ta có ∆H = -32,9kJ/mol Bạn bổ sung vào bảng sau: Chất ∆H qúa trình đốt cháy hồn tồn Entanpy hình thành chuẩn ∆Hf tính kJ/mol tính kJ/mol C(than chì) -394,1 H2 -286,3 Xiclopropan -2094,4 Propen Tất số liệu áp dụng cho 25oC 1013hPa: Hướng dẫn giải: ∆Hf than chì H2 0kJ/mol Ta có sơ đồ sau: C3H6(xiclopropan) +4,5O2 Đồng phân hóa Đốt cháy +4,5O2 3CO2 + 3H2O C3H6(propen) Dựa vào sơ đồ ta tính ∆H (đốt cháy propen) = -2061,5kJ/mol Ta có sơ đồ sau: + 4,5O2 3C + 3H2 Đốt cháy Hình thành 3CO2 + 3H2O + 4,5O2 C3H6(xiclopropan) Dựa vào sơ đồ ta tính ∆Hf (xiclopropan) = 53,2kJ/mol Phép tính tương tự propen cho kết qủa:∆Hf(propen)=20,3kJ/mol Câu : Nhiệt hóa học (lớp 10 chun Biên Hồ- Hà Nam) Tính lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ 0,500 mol nước từ 223K lên 773K áp suất 1,0 atm nóng chảy H2O (tt) 273K 6,004 kJ/mol, H2O (tt) 35,56 J/mol.K bay H2O (l) 373K 40,66 kJ/mol H2O (l) 75,3 J/mol.K H2O (k) 30,2 J/mol.K Tính lượng mạng lưới tinh thể NaCl từ kiện thực nghiệm sau đây: Nhiệt thăng hoa Ca(r): 192,0 kJ/mol Nhiệt phân li Cl2: 243,0 kJ/mol Ái lực với e clo: -364 kJ /mol I1 + I2 (Ca,k) = 1745 kJ/mol Hiệu ứng nhiệt phản ứng: Ca + Cl CaCl2 -795,0 kJ/mol Hướng dẫn giải: 4.1 H2O (tt) 223K H2O (tt) 273K H2O (l) 273K H2O (l) 373K 373K H2O (k) H2O (k) 773K Trong đó: tính theo biểu thức Nhiệt lượng cần thiết : = 0,5.35,56( 273 – 223 ) + 0,5.6,004.103 + 0,5.75,3( 373 – 273 ) + 0,5.40,66.103 + 0,5.30,2.( 773 - 373 ) = 34026 J 4.2 Uml Ca(k) Ta có Ca2+ + 2Cl- 2Cl(k) = 192 + 243 + 1745 – 2.364 + Uml = -795 → Uml = -2247 kJ/mol Câu (2 điểm): chuyên 10 Hải Dương Đun nóng đẳng nhiệt 56 lít khí He (chấp nhận khí lý tưởng) áp suất ban đầu 1atm nhiêu độ đầu 0oC Biến thiên nội hệ q trình đun nóng 3138 J Biết suốt q trình đun nóng C P R Cho phân tử gam coi không đổi a) Tính nhiệt độ cuối hệ? b) Tính Q, W, H q trình? c) Tính áp suất trạng thái cuối hệ? Hướng dẫn giải: a n He 2,5 mol Ta có CV = CP – R = a) Áp dụng CT: U nC V T2 T1 � T2 T1 3138 373, 65 K R T2 273 2,5 .8,314 U nC V b Áp dụng CT: U Q W � Q V U V 3138 J H nCP T2 T1 2,5 .8,314 T2 T1 5230 J (Ở điều kiện đẳng tính WV = 0) WV = nRT2 2,5.0,082.373,65 1,368(atm) c Vì V const P2 V 56 BÀI 4: (tuyển chuyên quốc học Huế) Nitrosyl clorua (NOCl) chất độc, đun nóng bị phân hủy thành NO Cl2 a) Tính Kp phản ứng 298K Cho: Nitrosyl clorua 51,71 H 298 (kJ/mol) S 298 (J/K.mol) 264 b) Tính Kp phản ứng 475K o Nitơ monooxit 90,25 211 Cl2 223 HƯỚNG DẪN GIẢI a) 2NOCl 2NO + Cl2 Dựa vào công thức G = RTlnK G = H T S H = [(2 90,25 103) + (2 51,71 103 ) = 77080 J/mol S = [(2 211) + 233 (2 264) = 117 J/mol G = 77080 298 117 = 42214 J/mol 42214 ln K = = 17 �� � Kp = 3,98 10 8,314 �298 b) Kp(T2 ) H �1 � 77080 � 1 � � lnKp(475K) = ln = � � �+ lnKp(298) Kp(T1 ) 8,314 �298 475 � R �T1 T2 � ln Kp (475) = 5,545 Kp = 4,32 10 Bài (lớp 10 chuyên Bắc Giang) Cho phản ứng : Zn (r) + Cu2+ (aq) Zn2+(aq) + Cu (r) diễn điều kiện chuẩn 250C a) Tính W, Q, U, H, G, S phản ứng điều kiện trên? Biết : Zn (r) Cu2+ (aq) Zn2+(aq) Cu (r) -1 H s,298 (KJ.mol ) 64,39 -152,4 0 -1 -1 S 298 (J.mol K ) 41,6 -98,7 -106,5 33,3 b) Hãy xét khả tự diễn biến phản ứng theo cách khác nhau? Hướng dẫn giải: Zn (r)+ Cu2+(aq) → Cu(r) + Zn2+(aq) a H0pư = H0s, Cu + H0s, Zn2+(aq) - H0s, Zn (r) - H0s,Cu2+(aq) = -216,79 KJ S0pư = s, Cu + S0s, Zn2+(aq) - S0s, Zn (r) - S0s,Cu2+(aq) = -16,1 J/K G0pu = H0pư – T S0pư = -216,79 + 298,15 16,1.10-3 = -211,99 KJ Do V = (vì thể tích coi khơng đổi) nên Wtt = 0; Trong trình bất thuận nghịch W’ = Do b U0 = Q = pư = -216,79 KJ Cách 1: Phản ứng có G0pu = -211,99 KJ Quá trình bất thuận nghịch, phản ứng tự xảy Câu 3: (Nhiệt động học) chuyên 10 Bắc Ninh Ở nhiệt độ cao 100oc SO2Cl2 chuyển sang thể phân hủy theo PT: SO2Cl2(k) → SO2(k) + Cl2 (k) Người ta cho SO2Cl2 vào bình rỗng (khơng có khơng khí) nút kín theo dõi biến thiên áp suất bình theo thời gian nhiệt độ 375 K: Thời gian (s) 2500 5000 7500 10000 P(áp suất tổng cộng, atm) 1,000 1,053 1,105 1,152 1,197 a) Tìm bậc phản ứng tính số tốc độ biểu diễn tốc độ phản ứng qua áp suất riêng phần SO2Cl2 b) Nếu thực hiên thí nghiệm 385 K sau 1h áp suất tổng cộng 1,55 atm Tính lượng hoạt động hóa phản ứng Hướng dẫn giải: Câu 3: (Nhiệt động học) Pi = xiP → PiV = niRT → Pi = CiRT dCi dPi k n Pi n = k ' Pi n → Ci = Pi/RT v dt RT dt k Ci n RT Như định luật tốc độ biểu diễn qua áp suất riêng phần chất khí hỗn hợp dPi RT k n 1 n Pi RT k Pi n k ''.Pi n với k’’ = k (RT)1-n n Ngoài ra: dt RT Khi n =1 (phản ứng bậc 1) k = k’’ PSO2Cl2 = – x ; PSO2 = x ; PCl2= x Ptổng = - x + x + x = + x→ x = Ptổng - Bảng Thời gian (s) P(áp suất tổng cộng, atm) x = Ptổng - PSO2Cl2 = – x ln PSO2Cl2 1,000 2500 (t1) 1,053 5000 (t2) 1,105 7500 (t3) 1,152 10000 (t4) 1,197 0,053 0,947 -0,05446 (lnP1) 0,105 0,895 -0,11093 (lnP2) 0,152 0.848 -0,16487 (lnP3) 0,197 0,803 -0,2194 (lnP4) Dựa váo bảng dễ thấy t2 ln P2 t4 ln P4 2 4 k ' Pi n t1 ln P1 t1 ln P1 lnP phụ thuộc tuyến tính vào t Mặt khác giá trị đại số lnP giảm dần LnP giảm tuyến tính theo thời gian chứng tỏ phản ứng bậc PI = PoIe-kt → lnP = lnPo – kt lnP1 = lnPo – kt1 lnP2 = lnPo – kt2 P k ln = 2,2.10-5 s-1 t2 t1 P2 Chú ý: Có thể tính k đồ thị Dựa vào số liệu tính k với cặp số liệu khác tính trị trung bình c) PSO2Cl2 = – x = 2- Ptổng = – 1,55 atm = 0,45 atm 1,00 ln 2,2.10-4 s-1 kT2 = 3600 0, 45 Câu 5: (Halogen, cân pha khí)chuyên 10 Bắc Ninh Cho dãy lượng liên kết Halogen sau: F2 Cl2 Br2 I2 -1 Elk(kJ.mol ) 155,0 240,0 190,0 149,0 Hãy giải thích lượng liên kết F2 không tuân theo quy luật halogen khác? Ở 12270C atm, 4,5% phân tử F2 phân ly thành nguyên tử a) Tính Kp, G0 S0 phản ứng sau: F2(k) 2F(k) Biết EF - F = 155,0 kJ/mol b) Ở nhiệt độ độ phân ly 1%, áp suất hệ 1atm 10 Hướng dẫn giải: Câu 5: (Halogen, cân pha khí) Theo trị số lượng liên kết phân tử X2 thấy có khác biệt F2 với Cl2, Br2, I2 F2 có liên kết đơn hai ngun tử, cịn Cl2, Br2, I2 ngồi liên kết xích ma tạo thành giống phân tử F2 cịn có phần liên kết pi xen phủ phần AO-p với AO-d, lượng liên kết Cl2, Br2 cao F2 Còn từ Cl2 đến I2 lượng liên kết giảm dần độ dài liên kết dH-X lớn dần nên lượng cần thiết để phá vỡ liên kết giảm dần 2.a EF- F = 155 kJ/mol > => lượng thu vào để phá vỡ liên kết F-F �n F2(k) 2F(k) H0 = 155,0 kJ/mol [ ] 1- 2 + ( độ phân li) 1 2 Phần mol 1 1 �2 � � 1 � � P0 Thay =0,045; P0=1 => Kp = 8,12.10-3 Kp = � 1 1 △G0 = – RTlnKp = - 8,314.1500.ln(8,12.10-3)= 60,034 kJ Ở điều kiện chuẩn 1500K => phản ứng xảy theo chiều nghịch △S01500K= (△H0 - △G0 )/T= (155000-60034)/1500=63,311 J/K>0 �2 � K2 H 1 � 1 � � P0 Thay =0,01; P0=1 => Kp2 = 4.10-4 ( ) ; Kp2 = � b ln = R T1 T2 K1 1 1 -3 Kp1 = 8,12.10 T2= 1207,51K hay 934,510C Câu THPT Chu Văn An- Hà Nội Cho trình đây: Cho trình đây: + β- ; + β+ ; + a Quá trình tự diễn biến? Vì sao? b So sánh tốc độ cực đại hạt sơ cấp ( β-, β+) q trình tự diễn biến β+ Cho: = 6,01889 u; = 6,01512 u; = 13,00574 u; = 13,00335 u; = 7,01693 u; 7,01600 u; me = 0,00055 u; 1eV = 1,602.10-19J; 1u = 932 MeV/c2; NA = 6,022.1023; c = 3.108 m/s a.Đổi 1u = 932 MeV/c2 = 932.1061,60210-196,022.1023 J/mol.c2 = 8,991013 J/mol.c2 Δm1 = ( - = ) = 3,77 10-3 u Δm2 = ( ) = 1,29.10-3 u Δm3 = ( ) = - 1,7.10-4 u ΔH1= -Δm1 c2 J.mol-1 = -3,39.1011 J.mol¯1 ΔH2 = -Δm2 c2 J.mol-1 = -1,16.1010 J.mol-1 11 ΔH3 = -Δm3 c2 J.mol-1 = 1,53.1010 J.mol-1 Δ H1, Δ H2 ΔG1, ΔG2 > 0, ΔS3 > ΔG3 >> Q trình (3) khơng tự diễn biến -3 b Δm1 = 3,77.10 u > Δm2 = 1,29.10-3 u Vậy tốc độ cực đại electron phát sinh (1) lớn tốc độ cực đại electron phát sinh (2) Câu THPT Chu Văn An- Hà Nội Cho phương trình nhiệt hóa học sau đây: (1) ClO2 (k) + (2) (3) ClO3 (k) + O3 (k) → Cl2O7 (k) = - 75,7 kJ O3 (k) → O (k) + O (k) = 106,7 kJ O (k) → Cl2O7 (k) = - 278 kJ O (k) = 498,3 kJ (4) O2 (k) → k: kí hiệu chất khí Hãy xác định nhiệt phản ứng sau: (5) ClO2 (k) + Hướng dẫn giải: (1)-(2)-(3)-(4) ta có: 2ClO2 (k) + = - O (k) → 2O (k) - ClO3 (k) → - 2ClO3 (k) = -402,7 kJ = 201,35 kJ Câu 4: (Nhiệt hóa học) lớp 10 chun Hồng Văn Thụ- Hồ Bình Tính lượng liên kết trung bình C - H C - C từ kết thực nghiệm sau: - Nhiệt đốt cháy CH4 = -801,7 KJ/mol - Nhiệt đốt cháy C2H6 = -1412,7 KJ/mol - Nhiệt đốt cháy hiđro = - 241,5 KJ/mol - Nhiệt đốt cháy than chì = - 393,4 KJ/mol - Nhiệt hóa than chì = 715 KJ/mol - Năng lượng liên kết H - H = 431,5 KJ/mol Các kết đo 298 K atm Hướng dẫn giải: a) Phương trình cần tổ hợp CH ( K ) C( K ) H 4H Co H Theo ta có: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O H = -801,7 2H2) O2 + 2H2 - H = -2(-241,5) CO2 O2 + C(r) - H = 393,4 C(r) C(k) H = 715 2H2(k) 4H(k) 2H = 2.431,5 4H Co H CH4(k) C(r) + 4H(k) o 4H C H = H - H - H + H + 2H 12 = -801,7 + 483 + 398,4 + 715 + 2(431,5) = 1652,7 KJ/mol 1652,7 413,715 KJ / mol Năng lượng liên kết C-H: EC H b) Phương trình cần tổ hợp: C2H6(k) 2C(k) + 6H(k) Ho = EC-C + 6EC-H Theo ta có: C2H6(k) + O2 2CO2 + 3H2O H = -1412,7 3H2O O2 + 3H2 - 3H = -3(-241,5) 2CO2 2O2 + 2C(r) -2H = 393,4 2C(r) 2C(k) 2H = 715 3H2(k) 6H(k) 3H = 3.431,5 C2H6(k) 2C(k) + 6H(k) Ho Ho = H - 3H - 2H + 2H + 3H = -1412,7 + 241,5 + 393,4 + 715 + 431,5 = -1412,7+ 724,5 + 786,8 + 1430 + 1294,5 = 2823,1 o H = EC-C + 6EC-H EC = 2823,1 - 413,715 = 345,7 KJ/mol 13 ... /T = 216,79 .103 / 298,15 = 727,12 (J/K) Svũ trụ = Spư + Smt = 711,02 J/K > Quá trình bất thuận nghịch, phản ứng tự xảy Câu 3: (Nhiệt động học) chuyên 10 Bắc Ninh Ở nhiệt độ cao 100 oc SO2Cl2... 1,602 .10- 19J; 1u = 932 MeV/c2; NA = 6,022 .102 3; c = 3 .108 m/s a.Đổi 1u = 932 MeV/c2 = 932 .106 1,602? ?10- 196,022 .102 3 J/mol.c2 = 8,99? ?101 3 J/mol.c2 Δm1 = ( - = ) = 3,77 10- 3 u Δm2 = ( ) = 1,29 .10- 3... 0,3.(234,85 .103 - 873.279,16) = - 2657 kJ (0,5đ)3 ΔGpư = ΔG0pư + RTlnQp = 234,85 .103 - 279,16 T - 40,14 T < => T > 735,5 K Câu Nhiệt hóa học cân hóa học (2,5 điểm) Câu (2,0 điểm) ) lớp 10 chuyên Hạ
Ngày đăng: 30/04/2021, 14:59
Xem thêm:
