I.2.1. Tính Go của phản ứng trung hoà từng nấc H3PO4 bằng OH-. I.2.2. Tính hằng số phân ly axit nấc thứ nhất của H3PO4. I.2.3. Trộn lẫn dung dịch H3PO4 0,10 M và NaOH 0,10 M, thu được 25,0 mL dung dịch hỗn hợp hai muối NaH2PO4, Na2HPO4 và nhiệt lượng toả ra là 90,0 J. Tính thể tích hai dung dịch đã đem trộn lẫn.
I.1.Cho các đại lượng nhiệt động sau: H 3 PO 4 (dd) H 2 PO 4 - (dd) HPO 4 2- (dd) PO 4 3- (dd) H + + OH - H 2 O H o (kJ.mol -1 ) - 1288 - 1296 - 1292 - 1277 - 56 S o (J.mol -1 .K -1 ) 158 90 - 33 - 220 81 I.2.1. Tính ∆G o của phản ứng trung hoà từng nấc H 3 PO 4 bằng OH - . I.2.2. Tính hằng số phân ly axit nấc thứ nhất của H 3 PO 4 . I.2.3. Trộn lẫn dung dịch H 3 PO 4 0,10 M và NaOH 0,10 M, thu được 25,0 mL dung dịch hỗn hợp hai muối NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 và nhiệt lượng toả ra là 90,0 J. Tính thể tích hai dung dịch đã đem trộn lẫn. Giải: Xét phản ứng: H + + OH - → H 2 O. Ta có: ∆H o = ∆H o (H 2 O) - ∆H o (H + ) - ∆H o (OH - ) ∆H o = ∆H o (H 2 O) - ∆H o (OH - ) = - 56 KJ.mol -1 (Vì ∆H o (H + ) = 0) ∆S o = S o (H 2 O) - S o (H + ) - S o (OH - ) ∆S o = S o (H 2 O) - S o (OH - ) = 81 J.mol -1 .K -1 (Vì S o (H + ) = 0) * H 3 PO 4 + OH - → H 2 PO 4 - + H 2 O (1) ∆H 1 o = ∆H o (H 2 PO 4 - ) + [∆H o (H 2 O) - ∆H o (OH)] - ∆H o (H 3 PO 4 ) = - 1296 - 56 + 1288 = - 64 (kJ.mol -1 ) ∆S 1 o = S o (H 2 PO 4 - ) + [S o (H 2 O) - S o (OH)] - S o (H 3 PO 4 ) = 90 + 81 – 158 = 13 (J.mol -1 .K -1 ) ∆G 1 o = ∆H 1 o – T.∆S 1 o = - 64 – 298.0,013 ∆ G 1 o = - 67,9 (kJ.mol -1 ) * H 2 PO 4 - + OH - → HPO 4 2- + H 2 O (2) Tương tự, ta được: ∆H 2 o = - 1292 - 56 + 1296 = - 52 (kJ.mol -1 ) ∆S 2 o = - 33 + 81 – 90 = - 42 (J.mol -1 ) ∆G 2 o = ∆H 2 o – T.∆S 2 o = - 52 + 298.0,042 ∆ G 2 o = - 39,5 (kJ.mol -1 ) * HPO 4 2- + OH - → PO 4 3- + H 2 O (3) ∆H 3 o = - 1277 – 56 + 1292 = - 41 (kJ.mol - ) ∆S 3 o = - 220 + 81 + 33 = - 106 (J.mol -1 .K -1 ) ∆G 3 o = ∆H 3 o – T.∆S 3 o = - 41 + 298.0,106 ∆ G 3 o = - 9,4 (kJ.mol -1 ) H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - K a1 H + + OH - H 2 O K w -1 H 3 PO 4 + OH - H 2 PO 4 - + H 2 O K = K a1 .K w -1 Ta có: ∆G 1 o = - RTlnK ⇒ K = exp(- ∆G 1 o /RT) = exp(67900/(8,314.298) = 7,9.10 11 K a1 = K.K w = 7,9.10 11 .10 -14 K a1 = 7,9.10 -3 Gọi x, y lần lượt là số mol NaH 2 PO 4 và Na 2 HPO 4 sinh ra. H 3 PO 4 + OH - → H 2 PO 4 - + H 2 O ∆H 1 o = - 64 kJ.mol -1 x x x H 3 PO 4 + 2OH - → HPO 4 2- + 2H 2 O ∆H o = ∆H 1 o + ∆H 2 o = - 116 kJ.mol -1 y 2y y Ta có: = + + + =+ 025,0 1,0 2 1,0 09,0.116.64 yxyx yx ⇒ x = y = 5.10 -4 Vậy: V(dung dịch H 3 PO 4 ) = (x + y)/0,1 = 0,01 (L) = 10 (mL) V(dung dịch NaOH) = (x + 2y)/0,1 = 0,015 (L) = 15 (mL) Liên kết của F 2 155,00 Mạng lưới của NaCl 767,00 Câu 7: Cho các dữ kiện sau: Nhiệt hình thành của NaF (rắn) là -573,60 KJ.mol -1 ; nhiệt hình thành của NaCl (rắn) là -401,28 KJ.mol -1 Tính ái lực electron của F và Cl. So sánh kết quả và giải thích. Hướng dẫn giải: Áp dụng định luật Hess vào chu trình M (r) MX (r) X 2(k) M (k) M + (k) X - (k) H TH H ML H HT + + AE X (k) I 1 + H LK 1 2 1 2 + A E (F) > A E (Cl) dù cho F có độ âm điện lớn hơn Cl nhiều. Có thể giải thích điều này như sau: • Phân tử F 2 ít bền hơn phân tử Cl 2 , do đó ΔH LK (F 2 ) < ΔH pl (Cl 2 ) và dẫn đến AE (F) > AE (Cl). • Cũng có thể giải thích: F và Cl là hai ngun tố liền nhau trong nhóm VIIA. F ở đầu nhóm. Ngun tử F có bán kính nhỏ bất thường và cản trở sự xâm nhập của electron. Câu 1: Tính năng lượng liên kết trung bình của liên kết O–H và O–O trong phân tử H 2 O 2 dựa vào các số liệu (kJ/mol) sau: 2 2 2 o o o o (H O,k) (H,k ) (O,k) (H O ,k) H 241,8 ; H 218 ; H 249,2 ; H 136,3∆ = − ∆ = ∆ = ∆ = − Câu 2: Tính o H ∆ của phản ứng sau ở 423K: 2(k) 2(k) 2 (h ) 1 H O H O 2 + € Biết rằng: 2 o 1 H O( ) H 285,200(kJ.mol ) − ∆ = − lỏng ; nhiệt hóa hơi của nước lỏng: o 1 373 H 37,5(kJ.mol ) − ∆ = và nhiệt dung mol o P C (J.K -1 .mol -1 ) của các chất như sau: H 2 (k) O 2 (k) H 2 O (h) H 2 O (l) 27,3 + 3,3.10 -3 T 29,9 + 4,2.10 -3 T 30 + 1,07.10 -2 T 75,5 Câu 3: Liên kết trong phân tử Cl 2 bò phá vỡ dưới tác dụng của photon có độ dài sóng 495nmλ ≤ a. Dữ kiện trên có giải thích được vì sao Clo có màu không? Tính năng lượng liên Cl–Cl b. Ở 1227 o C và 1atm, 3,5% phân tử Cl 2 phân li thành nguyên tử . Tính: o o G ; H ∆ ∆ của phản ứng: 2(k) (k) Cl 2Cl€ . Giải thích dấu của các số liệu thu được c. Ở nhiệt độ nào độ phân li sẽ là 1% (áp suất của hệ không đổi) Câu 4: Naphtalen C 10 H 8 có nhiệt độ nóng chảy là 80,22 o C và sinh nhiệt o s H 19,1 ∆ = kJ.mol -1 . Hòa tan 0,9728 gam lưu huỳnh trong 54,232 gam C 10 H 8 thì nhiệt độ nóng chảy giảm 0,486 o C. Tính số nguyên tử S trong một phân tử tồn tại trong C 10 H 8 Câu 5: Cho các phương trình nhiệt hóa học sau đây: (1) 2 ClO 2 (k) + O 3 (k) → Cl 2 O 7 (k) ΔH 0 = - 75,7 kJ (2) O 3 (k) → O 2 (k) + O (k) ΔH 0 = 106,7 kJ (3) 2 ClO 3 (k) + O (k) → Cl 2 O 7 (k) ΔH 0 = -278 kJ (4) O 2 (k) → 2 O (k) ΔH 0 = 498,3 kJ. k: kí hiệu chất khí. Hãy xác định nhiệt của phản ứng sau: Ta được: AE = ΔH HT - ΔH TH - I 1 - ½ ΔH LK + ΔH ML ( * ) Thay số vào ( * ) , AE (F) = -332,70 kJ.mol -1 và AE (Cl) = -360 kJ.mol -1 . (5) ClO 2 (k) + O (k) → ClO 3 (k). Hướng dẫn giải: Kết hợp 2 pt (1) và (3) ta có ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) → 1/2 Cl 2 O 7 (k) ΔH 0 = - 37,9 kJ 1/2 Cl 2 O 7 (k) → ClO 3 (k) + 1/2 O (k) ΔH 0 = 139 kJ (6) ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) → ClO 3 (k) + 1/2 O (k) ΔH 0 = 101,1 kJ Kết hợp 2 pt (6) và (2) ta có ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) → ClO 3 (k) + 1/2 O (k) ΔH 0 = 101,1 kJ 1/2 O 2 (k) + 1/2 O (k) → 1/2 O 3 (k) ΔH 0 = -53,3 kJ (7) ClO 2 (k) + 1/2 O 2 (k) → ClO 3 (k) ΔH 0 = 47,8 kJ Kết hợp 2 pt (7) và (4) ta có ClO 2 (k) + 1/2 O 3 (k) → ClO 3 (k) + 1/2 O (k) ΔH 0 = 101,1 kJ O (k) → 1/2 O 2 (k) ΔH 0 = - 249,1 kJ (5) ClO 2 (k) + O (k) → ClO 3 (k) ΔH 0 = - 201,3 kJ. Đó là pt nhiệt hóa (5) ta cần tìm. Câu 6: Nhiệt độ sôi của CS 2 là 319,200K. Dung dòch chứa 0,217 gam lưu huỳnh trong 19,31 gam CS 2 bắt đầu sôi ở 319,304K. Hằng số nghiệm sôi của CS 2 là 2,37. Xác đònh số nguyên tử lưu huỳnh trong một phân tử khi tan trong CS 2 . Cho S = 32 g/mol. (ĐS: S 8 ) Câu 7: Entanpi thăng hoa của B-tricloborazin B 3 Cl 3 N 3 H 3 (tt)là 71,5 kJ.mol -1 , entanpi thủy phân của nó ở 25 o C là -476 kJ.mol -1 theo phản ứng sau: 3 3 3 3(tt) 2 (l) 3 3(aq) 4 (aq) B Cl N H 9H O 3H BO 3NH Cl + → + . Cho biết các số liệu sau: 2 3 3 4 o o o H O(l) H BO (aq) NH Cl(aq) 285,200 ; 1076,500 ; 300,400∆Η = − ∆Η = − ∆Η = − (kJ/mol) a. Tính entanpi tao thành của B-tricloborazin tinh thể và khí tại 298K b. Entanpi tạo thành 298K của B(k), Cl(k), N(k) và H(k) lần lượt là: 562,700 ; 121,700 ; 427,700 và 218,000 kJ.mol -1 . Tính năng lượng trung bình của liên kết B-N trong B-tricloborazin, biết năng lượng liên kết của N-H là 386 và B-Cl là 456 kJ.mol -1 (ĐS: a. (tt) -1087,9 ; (k) -1016,4 kJ/mol ; b. 435,950 kJ/mol) Câu 8: 10 gam Na phản ứng với một lượng nước dư ở 25 o C tỏa ra 80,4 kJ. Còn 20 g Na 2 O (tt) phản ứng với nước dư tỏa ra 77,6 kJ. Biết rằng sinh nhiệt chuẩn tại 25 o C của H 2 O lỏng và aq Na + lần lượt là -285,200 và -240,100 kJ/mol. Tính sinh nhiệt hình thành chuẩn của Na 2 O (tt) tại 25 o C. (ĐS: -414,48 kJ/mol) Câu 9: Hằng số bền tổng của ion phức [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ là b 12 4 10β = tại 25 o C a. Tính nồng độ Cu 2+ khi cân bằng nếu nồng độ ban đầu của Cu 2+ là 5.10 -3 M và của NH 3 là 1M b. Xét: [ ] 2 2 20 o o b 298 Cu trien Cu(trien) ; 5.10 (25 C) ; 90kJ + + + β = ∆Η = − € . Tính o 298 S ∆ của phản ứng trên c. Xét: [ ] 2 2 o 2 298 Cu 2en Cu(en) S 22J / K + + + ∆ = € ; . Trong đó: Trien là Trietilentetramin H 2 NCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 NH 2 , en là etilenđiamin H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 . Viết công thức cấu tạo 2 ion phức trên và giải thích sự khác nhau giữa hai giá trò entropi trên Câu 10: Cho hai phản ứng giữa graphit và oxi: (gr) 2(k) (k) (gr) 2 (k) 2(k) 1 (a) C + O CO 2 (b) C + O CO € € Các đại lượng ΔH o , ΔS o (phụ thuộc nhiệt độ) của mỗi phản ứng như sau: o T H (J/mol) ∆ o T S (J/K.mol) ∆ (a) - 112298,8 + 5,94T - 393740,1 + 0,77T (b) 54,0 + 6,21lnT 1,54 - 0,77 lnT Hóy lp cỏc hm nng lng t do Gibbs theo nhit G 0 T (a) = f(T), G 0 T (b) = f(T) v cho bit khi tng nhit thỡ chỳng bin i nh th no? Cõu 11: Trong mt thớ nghim ngi ta cho bt NiO v khớ CO vo mt bỡnh kớn, un núng bỡnh lờn n 1400 o C. Sau khi t ti cõn bng, trong bỡnh cú bn cht l NiO (r), Ni (r), CO (k) v CO 2 (k) trong ú CO chim 1%, CO 2 chim 99% th tớch; ỏp sut khớ bng 1bar (10 5 Pa). Da vo kt qu thớ nghim v cỏc d kin nhit ng ó cho trờn, hóy tớnh ỏp sut khớ O 2 tn ti cõn bng vi hn hp NiO v Ni 1400 0 C. Cõu 12: Cõn bng gia C gr vi C kc c c trng bi nhng s liu sau: gr kc C C 0 0 298K 298K H 1,9kJ / mol ; G 2,9kJ / mol = = a. Ti 298K, loi thự hỡnh no bn hn b. Khi lng riờng ca C gr v C kc ln lt l: 2,265 v 3,514 g/cm 3 . Tớnh hiu s H U ca quỏ trỡnh chuyn húa trờn ti ỏp sut P = 5.10 10 Pa (S: a. C gr ; b. -94155 J/mol) Ví dụ 1: Cho Xiclopropan Propen có H 1 = - 32,9 kJ/mol Nhiệt đốt cháy than chì = 394,1 kJ/mol (H 2 ) Nhiệt đốt cháy Hidrro = 286,3 kJ/mol (H 3 ) Nhiệt đốt cháy Xiclopropan = 2094,4 kJ/mol. (H 4 ) . Hãy tính: Nhiệt đốt cháy Propen, Nhiệt tạo thành Xiclopropan và nhiệt tạo thành Propen? Có thể thay đổi hình thức nh sau: (mang tính chất trắc nghiệm) Đối với quá trình đồng phân hoá Xiclopropan thành Propen có H = 32,9 kJ/mol 2. Hãy bổ sung vào bảng sau: Chất Nhiệt cháy H o 298 (cháy) (kJ/mol) Nhiệt sinh H o 298 (kJ/mol) C (than chì) 394,1 H 2 286,3 Xiclopropan 2094,4 Propen Có thể thiết lập chu trình Born-Haber để tính toán, hoặc dùng phơng pháp tổ hợp các cân bằng : * Ta có: Phơng trình cần tính là CH 2 =CH-CH 3 + 4,5O 2 3CO 2 + 3H 2 O H 5 = ? phơng trình này đợc tổ hợp từ các quá trình sau: CH 2 =CH-CH 3 C 3 H 6 xiclo (- H 1 ) C 3 H 6 xiclo + 4,5O 2 3CO 2 + 3H 2 O H 4 Cộng 2 phơng trình này ta đợc phơng trình cần tính H 5 = H 4 - H 1 Vậy, nhiệt đốt cháy propen = 2094,4 ( 32,9) = 2061,5 kJ/mol * Tơng tự: 3 ( C + O 2 CO 2 H 2 ) 3 ( H 2 + 2 1 O 2 H 2 O H 3 ) 3CO 2 + 3H 2 O C 3 H 6 (xiclo) + 4,5 O 2 (- H 4 ) Tổ hợp đợc 3C + 3H 2 C 3 H 6 xiclo H 6 = 3 H 2 + 3 H 3 - H 4 H 6 = 3( 394,1) + 3( 286,3) ( 2094,4) = 53,2 kJ/mol * Tơng tự nhiệt tạo thành propen là: H 7 = 3 H 2 + 3 H 3 - H 5 = 20,3 kJ/mol A. Nhiệt phản ứng: 1. Tính năng lợng liên kết trung bình CH và CC từ các kết quả thực nghiệm: - Nhiệt đốt cháy (kJ/mol) CH 4 = - 801,7 ; C 2 H 6 = - 1412,7 ; Hidrro = - 241,5 ; than chì = -393,4 - Nhiệt hóa hơi than chì = 715 kJ/mol. Năng lợng liên kết HH = 431,5 kJ/mol. Các kết quả đều đo đợc ở 298K và 1atm. * Ta sắp xếp các phơng trình (kèm theo ký hiệu nhiệt) sao cho các chất ở 2 vế triệt tiêu bớt để còn lại phơng trình CH 4 C (r)+ 4H CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O H 1 2H 2 O O 2 + 2H 2 - H 2 CO 2 O 2 + C (r) - H 3 C (r) C (k) H 4 2H 2 4H 2 H 5 Tổ hợp các phơng trình này ta đợc CH 4 C(r) + 4H 4 H 0 HC = H 1 - H 2 - H 3 + H 4 + 2 H 5 = - 801,5 + 483 + 393,4 + 715 + 2(431,5) = 1652,7 kJ/mol và Năng lợng liên kết C H = 1652,7 : 4 = 413,715 kJ/mol * Bằng cách tơng tự tính đợc Năng lợng liên kết C C = 345,7 kJ/mol 2. Từ thực nghiệm thu đợc trị số H(Kcal.mol -1 ) phân ly từng liên kết ở 25 0 C : Liên kết H H O O O H C H C O C C H 104 33 111 99 84 83 Hãy giải thích cách tính và cho biết kết quả tính H (cũng ở điều kiện nh trên) của sự đồng phân hóa: CH 3 CH 2 OH (hơi) CH 3 -O-CH 3 (hơi) Nêu sự liên hệ giữa dấu của H với độ bền liên kết trong phản ứng trên. CH 3 CH 2 OH có 1 lk C C ; 5 lk C H ; 1 lk C O và 1 lk O H Năng lợng cần thiết phá vỡ các lk này= (83) + (99ì5) + (84)+(111)=773 Kcal/mol CH 3 O CH 3 có 6 liên kết C H và 2 liên kết C O Năng lợng tỏa ra khi hình thành các liên kết này =(99ì6) + (84ì 2) = 762 Kcal/mol Vậy phản ứng trên là thu nhiệt, H = 773 762 = 11 Kcal/mol H mang dấu + chứng tỏ độ bền liên kết của CH 3 CH 2 OH > CH 3 OCH 3 . 3. Tính hiệu ứng nhiệt của 2 phản ứng sau: 2NH 3 + 3/2 O 2 N 2 + 3 H 2 O (1) 2NH 3 + 5/2 O 2 2NO + 3H 2 O (2) So sánh khả năng của 2 phản ứng, giải thích vì sao phản ứng (2) cần có xúc tác. Cho năng lợng liên kết của: NH 3 O 2 N 2 H 2 O NO kJ/mol 1161 493 942 919 627 Tính hiệu ứng nhiệt: E 1 =(2ENH 3 + 3/2EO 2 ) (EN 2 + 3EH 2 O) = 2. 1161 + 3/2. 493 942 3. 919 = - 637,5 kJ. E 2 =2ENH 3 + 5/2EO 2 2ENO 3EH 2 O = 2. 1161 + 5/2. 493 2. 627 3. 919= - 456,5 kJ. - Phản ứng (1) có H âm hơn nên p (1) dễ xảy ra hơn. - Nếu có xúc tác thì năng lợng hoạt hoá sẽ giảm và tốc độ phản ứng sẽ tăng, do đó để thực hiện phản ứng (2) cần có xúc tác. 4. Trong công nghệ hoá dầu , các ankan đợc loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có nhiều ứng dụng hơn. Hãy tính nhiệt của mỗi phản ứng sau: C 4 H 10 C 4 H 6 + H 2 ; H o 1 (1) CH 4 C 6 H 6 + H 2 ; H o 2 (2) Biết năng lợng liên kết , E theo kJ.mol -1 , của các liên kết nh sau : Liên kết H-H C-H C-C C=C E , theo kJ.mol -1 435,9 416,3 409,1 587,3 ( Với các liên kết C-H , C-C , các trị số ở trên là trung bình trong các hợp chất hiđrocacbon khác nhau ) . Tính nhiệt của phản ứng : C 4 H 10 C 4 H 6 + H 2 ; H o 1 (1) 6 CH 4 C 6 H 6 + 9 H 2 ; H o 2 (2) H o 1 = ( 10 E C-H + 3E C-C ) - (6 E C-H + 2 E C=C + E C-C + 2 E H-H ) Thay số , tính đợc H o 1 = + 437,0 kJ.mol -1 H o 2 = 24 E C-H - ( 3E C-C + 3 E C=C + 6 E C-H + 9 E H-H ) Tính đợc H o 2 = + 581,1 kJ.mol -1 . (H o 2 > 0 , phản ứng thu nhiệt ) . 5. Xác định năng lợng liên kết trung bình một liên kết C H trong metan. Biết nhiệt hình thành chuẩn của metan = 74,8 kJ/mol; nhiệt thăng hoa của than chì = 716,7 kJ/mol; năng lợng phân ly phân tử H 2 = 436 kJ/mol Theo định nghĩa: năng lợng liên kết trong CH 4 là H 0 298 của quá trình: CH 4 (k) C (k) + 4H (k) Theo giả thiết: C (r) + 2H 2 (k) CH 4 H 0 .h t = 74,8 kJ/mol C (r) C (k) H 0 .t h = 716,7 kJ/mol H 2 (k) 2H (k) H 0 .p l = 436 kJ/mol Tổ hợp 3 quá trình này cho: H 0 298 = 74,8 + 716,7 + (2 ì 436) = 1663,5 kJ/mol Vậy năng lợng liên kết trung bình của 1 liên kết C H = 1663,5 : 4 = 416 kJ/mol 6. Hãy xác định năng lợng nguyên tử hóa của NaF (E NaF ), biết: - Năng lợng phân ly NaF (E i ) = 6,686 eV ; Thế ion hóa của Na (I Na ) = 5,139 eV - Aí lực electron của F (E F ) = -3,447 eV Ta lập các quá trình kèm theo các ký hiệu năng lợng: NaF Na + + F E i Na + + e Na - I Na F - e F - E F Tổ hợp 3 quá trình này ta đợc: NaF Na + F E NaF = E i - I Na - E F = 6,686 - 5,139 + 3,447 = 4,994 eV 7. Cho Xiclopropan Propen có H 1 = - 32,9 kJ/mol Nhiệt đốt cháy than chì = -394,1 kJ/mol (H 2 ) Nhiệt đốt cháy Hidrro = -286,3 kJ/mol (H 3 ) Nhiệt đốt cháy Xiclopropan = - 2094,4 kJ/mol. (H 4 ) Hãy tính: Nhiệt đốt cháy Propen, Nhiệt tạo thành Xiclopropan và nhiệt tạo thành Propen? a) Ta có phơng trình cần tính là CH 2 =CH-CH 3 + 4,5O 2 3CO 2 + 3H 2 O H 5 = ? phơng trình này đợc tổ hợp từ các quá trình sau: CH 2 =CH-CH 3 C 3 H 6 xiclo (- H 1 ) C 3 H 6 xiclo + 4,5O 2 3CO 2 + 3H 2 O H 4 Cộng 2 phơng trình này ta đợc phơng trình cần tính H 5 = H 4 - H 1 Vậy, nhiệt đốt cháy propen = - 2094,4 -(-32,9) = - 2061,5 kJ/mol b/ Tơng tự: 3 ( C + O 2 CO 2 H 2 ) 3 ( H 2 + 2 1 O 2 H 2 O H 3 ) 3CO 2 + 3H 2 O C 3 H 6 xiclo + 4,5O 2 (- H 4 ) Tổ hợp đợc 3C + 3H 2 C 3 H 6 xiclo H 6 = 3 H 2 + 3 H 3 - H 4 H 6 = 3(-394,1) + 3(-286,3) - (-2094,4) = 53,2 kJ/mol c/ Tơng tự nhiệt tạo thành propen là: H 7 = 3 H 2 + 3 H 3 - H 5 = 20,3 kJ/mol 8. Tính nhiệt phản ứng ở 25 0 C của phản ứng sau: CO(NH 2 ) 2 (r) + H 2 O(l) CO 2 (k) + 2NH 3 (k) Biết trong cùng điều kiện có các đại lợng nhiệt sau đây: CO (k) + H 2 O (h) CO 2 (k) + H 2 (k) H 1 = - 41,13 kJ/mol CO (k) + Cl 2 (k) COCl 2 (k) H 2 = -112,5 kJ/mol COCl 2 (k) + 2NH 3 (k) CO(NH 2 ) 2 (r) + 2HCl(k) H 3 = -201,0 kJ/mol Nhiệt tạo thành HCl (k) H 4 = -92,3 kJ/mol Nhiệt hóa hơi của H 2 O(l) H 5 = 44,01 kJ/mol Để có phơng trình theo giả thiết, ta sắp xếp lại các quá trình đã cho kèm theo các đại lợng nhiệt tơng ứng rồi tiến hành cộng các phơng trình nh sau: CO (k) + H 2 O (h) CO 2 (k) + H 2 (k) H 1 COCl 2 (k) CO (k) + Cl 2 (k) - H 2 CO(NH 2 ) 2 (r) + 2HCl(k) COCl 2 (k) + 2NH 3 (k) - H 3 H 2 (k) + Cl 2 (k) 2HCl(k) 2 H 4 H 2 O(l) H 2 O (h) H 5 Sau khi cộng ta đợc phơng trình nh giả thiết ta đợc: H x = H 1 - H 2 - H 3 + 2 H 4 + H 5 = -41,13 + 112,5 + 201 - 184,6 + 44,01 = 131,78 kJ/mol 9. Xác định nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 khi biết: Al 2 O 3 + 3COCl 2 (k) 3CO 2 + 2 AlCl 3 H 1 = -232,24 kJ CO + Cl 2 COCl 2 H 2 = -112,40 kJ 2Al + 1,5 O 2 Al 2 O 3 H 3 = -1668,20 kJ Nhiệt hình thành của CO = -110,40 kJ/mol Nhiệt hình thành của CO 2 = -393,13 kJ/mol. Nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 là nhiệt của quá trình Al + 1,5 Cl 2 AlCl 3 Để có quá trình này ta sắp xếp các phơng trình nh sau: Al 2 O 3 + 3COCl 2 (k) 3CO 2 + 2 AlCl 3 H 1 3CO + 3Cl 2 3COCl 2 3 H 2 2Al + 1,5 O 2 Al 2 O 3 H 3 3C + 1,5 O 2 3CO 3 H 4 và 3 CO 2 3C + 3 O 2 3(- H 5 ) Sau khi tổ hợp có kết quả là: 2Al + 3 Cl 2 2AlCl 3 H x và H x = H 1 + 3 H 2 + H 3 + 3 H 4 + 3(- H 5 ) = (-232,24) + 3(-112,40) + (-1668,20) + 3(-110,40) + 3(393,13) = - 1389,45 kJ Vậy, nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 = -1389,45 : 2 = - 694,725 kJ/mol 10. Acrolein (prop-2-enal) có công thức CH 2 = CH CH = O, ở 25 0 C và 100 kPa nó ở trạng thái lỏng. a) Tính Nhiệt tạo thành chuẩn của nó ở 25 0 C khi biết: H 0 ở 298 K theo kJ. mol 1 : H 0 đốt cháy C 3 H 4 O = 1628,53 ; H 0 hoá hơi C 3 H 4 O = 20,9; H 0 sinh H 2 O (l) = 285,83; H 0 sinh CO 2 (k) = 393,51; H 0 thăng hoa C(r) = 716,7 b) Tính Nhiệt tạo thành chuẩn của nó ở 25 0 C khi biết các trị số năng lợng liên kết H H C C C = C C = O C H O = O kJ. mol 1 436 345 615 743 415 498 c) So sánh kết quả của 2 phần trên và giải thích. a) H 0 cháy C 3 H 4 O = 3H 0 S CO 2 (k) + 2H 0 S H 2 O (k) - H 0 S C 3 H 4 O (l) H 0 S C 3 H 4 O (l) = 123,66 kJ. mol 1 . b) H 0 S C 3 H 4 O (l) = 2E H H + 1 2 E 2 O + 3H 0 th C(r) 4E C H E C C E C C= E C O= H 0 hh C 3 H 4 O = 112,8 kJ. mol 1 . c) Năng lợng liên kết theo tính toán không phù hợp với kết quả thực nghiệm (lệch tới 20%), lớn hơn thông thờng do có sự không định vị của mây làm cho phân tử bền vững hơn so với mô hình liên kết cộng hoá trị định vị. Sự khác nhau giữa 2 nhiệt tạo thành đợc gọi là năng lợng cộng hởng của phân tử = 10,86 kJ. mol 1 . 11. Hỗn hợp của 1,8 mol brom và một lợng d butan, khi đun nóng tạo nên hai dẫn xuất monobrom và hấp thụ 19,0KJ nhiệt. Cùng lợng nh vậy của hỗn hợp ban đầu, khi đun nóng đến nhiệt độ cao hơn, hấp thụ 19,4 KJ. Trong cả hai trờng hợp, brom đã phản ứng hoàn toàn. Ngời ta biết rằng khi tạo thành 1- brombutan từ các đơn chất, thoát ra kém hơn 4,0 kJ/mol so với khi tạo thành 2-brombutan. Tìm nhiệt của cả hai phản ứng và hiệu suất 1-brombutan trong phản ứng thứ hai nếu hiệu suất trong phản ứng thứ nhất là 38,9%. Nhiệt phản ứng đợc coi là không phụ thuộc vào nhiệt độ. Viết phơng trình của phản ứng ở dạng sau: C 4 H 10 + Br 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Br + HBr (1) C 4 H 10 + Br 2 CH 3 CH 2 CH(Br)CH 3 + HBr (2) Trong thí nghiệm thứ nhất,hai phản ứng đó tạo nên 1,8.0,389 = 0,7 mol 1-brombutan và 1,8 0,7 = 1,1mol 2-brombutan. Nếu gọi Q 1 và Q 2 là nhiệt mol của các phản ứng (1) và (2) ta có: 19 = 0,7.Q 1 + 1,1.Q 2 (3) Có thể tìm quan hệ giữa các nhiệt phản ứng Q 1 và Q 2 nếu chú ý rằng trong các phản ứng (1)và (2), mọi chất đều nh nhau, từ brombutan. Vì vậy từ định luật Hecxơ rút ra rằng hiệu của các nhiệt phản ứng bằng hiệu của các nhiệt tạo thành 1-brom butan và 2-brombutan. Q 1 Q 2 = Q tt (1-C 4 H 9 Br) Q tt (2-C 4 H 9 Br) = 4 (4) Dựa (4) vào (3), tìm đợc: Q 1 = 13,0 kJ/mol; Q 2 = 9,0 kJ/mol. Giả sử trong thí nghiệm 2 tạo nên x mol 1-brombutan và (1,8-x) mol 2-brom butan, ta có: 19,4 = x.Q 1 + (l,8 x).Q 2 và tìm đợc x = 0,8. Hiệu suất 1-brombutan là 0,8/1,8 = 0,444 hay 44,4%. 12. Tính H 0 của phản ứng sau ở 200 0 C: CO(k) + 1 2 O 2 (k)CO 2 (k), biết ở 25 0 C nhiệt hình thành chuẩn (kJ. mol 1 ) của CO(k) và CO 2 (k) lần lợt là 110,52 và 393,51 và nhiệt dung đẳng áp C 0 p (J.K 1 .mol 1 ) của CO, CO 2 và O 2 lần lợt bằng: 26,53 + 7,7. 10 3 T ; 26,78 + 42,26. 10 3 T ; 26,52 + 13,6. 10 3 T Phản ứng có: H 0 298 = H 0 298,ht (CO 2 ) + H 0 298,ht (CO) = 393,51 ( 110,52) = 282,99 kJ C 0 p = C 0 p (CO 2 ) [C 0 p (CO) + C 0 p (O 2 )] = 12,51 + 27,76. 10 3 T (J.K 1 ) H 0 473 = H 0 298 + 473 0 298 p C dT = 282990 + 473 298 ( 12,51 + 27,76. 10 3 T)dT = 282990 12,51(473 298) + 3 27,76.10 2 (473 2 298 2 ) H 0 473 = 282990 2190 + 1870 = 283310 J.mol 1 hay 283,310 kJ.mol 1 . 13. Hợp chất Q (khối lợng mol = 122 g.mol 1 ) có chứa cacbon, hidro và oxi. [...]... cháy hết 0,6 gam Q trong một nhiệt lợng kế ban đầu Nhiệt tạo thành chuẩn (kJ mol 0 0 chứa 710,0 gam H O tại 25 C Sau phản ứng nhiệt độ lên tới 27,25 C và có 1,5144 gam CO (k) và 2 2 0,2656 gam H O(l) tạo thành 2 a) Xác định công thức phân tử, viết phơng trình phản ứng với trạng thái vật chất đúng b) Tính nhiệt dung riêng của nhiệt lợng kế đó (không kể nớc) 1 1 1 0 Cho nhiệt dung riêng của H O = 4,184... 2 c) Tính nhiệt tạo thành chuẩn của Q a) Công thức phân tử Q là C H O với KL mol = 122 7 6 2 Phơng trình phản ứng: 2 C H O (r) + 15 O (k) 14CO (k) + 6H O(l) 7 6 2 2 2 2 3 3 0 b) Số mol Q = 0,6 : 122 = 4,919 10 q = nU = 4,919.10 ( 3079) = 15,14 kJ v qv 15,14 = T 27, 25 25 Tổng nhiệt dung = = 6,730 kJ K 1 Nhiệt dung của nớc = 710,0 ì4,184 = 2971 J K 1 hay 6730 J K 1 1 Nhiệt dung của nhiệt lợng... H (Q) = 7.( 393,51) + 3.( 258,83) ( 3080,24) = 531,82 kJ.mol 14 Trong một nhiệt lợng kế chứa 1,792 lít (đktc) hỗn hợp CH , CO và O Bật tia lửa điện để đốt hoàn 4 2 toàn CH và CO, lợng nhiệt toả ra lúc đó là 13,683 kJ Nếu thêm tiếp một lợng d H vào nhiệt lợng kế 4 2 rồi lại đốt nh trên thì thoát ra thêm 9,672 kJ Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn (kJ.mol CO và H O tơng ứng là 74,8 ; 119,5 ; 393,5 và... kiện chuẩn và 25 C phản ứng xảy ra theo chiều nào? b) Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Với phản ứng : a) G b) H S 0 298 0 298 0 298 = 168,6 [68,2 + ( 228,9)] = 8,13 kJ < 0 nên phản ứng theo chiều thuận = G 0 298 + T S 0 298 = 282,0 (188,72 + 219,45) = 126,17 J/ K 0 ht 0 298 3 = 8,13 10 + (126,17ì298) = 45728,66 J < 0 phản ứng tỏa nhiệt 0 4 Cho các số liệu sau ở 27 C: H NH COONH (r) 4 2 645,2... 802,3 kJ.mol 4 2 2 2 1 1 CO + 0,5O CO H = 283 kJ.mol 2 2 2 1 H + 0,5O H O H = 241,8 kJ.mol 2 2 2 3 1 9,672 ì 2 241,8 Tính đợc O còn d từ (3) = = 0,02 mol 2 Đặt số mol CH và CO là x và y, ta có lợng nhiệt thoát ra khi cháy lần đầu: 4 xH + yH = 13,683 hay 802,3 x + 283 y = 13,683 (*) 1 2 Số mol O d = [ 0,08 (x + y)] (2x + 0,5y) = 0,02 (**) 2 Giải hệ phơng trình cho x = 0,01 % CH = 12,5% 4 1 ) của... 394,4 16,64 (kJ/mol) 0 300 G (kJ/mol) NH COONH (r) CO (k) + 2 NH (k) 4 2 2 3 0 a) Hỏi ở điều kiện chuẩn và 27 C phản ứng xảy ra theo chiều nào? 0 0 b) Nếu coi H và S không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở điều kiện chuẩn xảy Với phản ứng : 0 ra theo chiều ngợc với chiều phản ứng ở 27 C ? 0 300 a) G = ( 394,4) + ( 16,64 ì 2) ( 458,0) = 30,32 kJ > 0 Theo G = A + PV hay G = A +... 151817,4 T ì 429,93 < 0 T > 353,12 K tức là ở 80 C thì phản ứng đổi chiều 5 Lu huỳnh hình thoi S và lu huỳnh đơn tà S là hai dạng thù hình của nguyên tố lu huỳnh Hỏi: T D 0 a) Dạng nào bền hơn ở 25 C? b) Nhiệt độ nào cả hai dạng nằm cân bằng với nhau? 0 298,ht Cho : H (kJ.mol 1 )của mỗi dạng lần lợt là: 0,00 và 0,30 0 298 1 1 S (J.mol K )của mỗi dạng lần lợt là: 31,88 và 32,55 a) S (r) S (r) T D S 0... 32,55 31,88 = 0,669 J.K 0 298 = 0,30 kJ G Do G b) G 0 T 0 298 0 298 1 = 300 298ì 0,669 = 100,5 J > 0 0 > 0 nên ở 25 C dạng bền là S T 0 T = 300 0,669T để tồn tại cân bằng G = 0 T = 300 0,669 0 Vậy nhiệt độ mà tại đó hai dạng nằm cân bằng với nhau là 175,43 C = 448,43 K 0 0 6 a) ở 0 C và 100 C phản ứng N O (k) 2NO (k) xảy ra theo chiều nào? 2 4 2 N 2O4 0 b) ở 25 C phản ứng đó sẽ xảy ra theo chiều . C 10 H 8 thì nhiệt độ nóng chảy giảm 0,486 o C. Tính số nguyên tử S trong một phân tử tồn tại trong C 10 H 8 Câu 5: Cho các phương trình nhiệt hóa học sau. -1668,20 kJ Nhiệt hình thành của CO = -110,40 kJ/mol Nhiệt hình thành của CO 2 = -393,13 kJ/mol. Nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 là nhiệt của quá