Tra cứu các giá trị năng lượng liên kết ở phụ lục 2
a) Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn ∆rH0298 của 2 phản ứng dưới đây:
F2(g) + H2(g) → 2HF (g)
O2(g) + 2H2(g) → 2H2O(g)
b) Ở hai phản ứng trên, fluorine và oxygen đều đóng vai trò là chất oxi hóa. Dựa vào giá trị ∆rH0298, cho biết phản ứng oxi hóa – khử nào thuận lợi hơn.
a)
- Xét phản ứng: F2(g) + H2(g) → 2HF (g)
+ Ta có: ∆rH0298 = Eb(F2) + Eb(H2) – 2xEb(HF) = 159 + 436 – 2x565 = -535 (kJ/mol)
- Xét phản ứng: O2(g) + 2H2(g) → 2H2O(g)
+ Ta có: ∆rH0298 = Eb(O2) + 2xEb(H2) – 2x2xEb(OH) = 142 + 2x436 – 2x2x464 = -842 (kJ/mol)
b)
Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng (2) âm hơn giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng (1)
=> Phản ứng oxi hóa – khử (2) diễn ra thuận lợi hơn
a) Phương trình F2(g) + H2(g) → 2HF(g)
Δ𝑟𝐻0298 = -535 kJ
Phương trình: O2(g) + 2H2(g) → 2H2O (g)
Δ𝑟𝐻0298 = -842 kJ
b ) Phản ứng của oxygen thuận lợi hơn
Xác định Δr\(H^0_{298}\)của phản ứng sau dựa vào giá trị Eb ở Bảng 14.1:
CH4(g) + Cl2(g) \(\underrightarrow{askt}\) CH3Cl(g) + HCl(g)
Hãy cho biết phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
Dựa vào năng lượng liên kết, tính ${\Delta _r},H_{298}^0$ các phản ứng sau:
a) Các phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol mỗi chất C2H4, C2H6, H2 ở thể khí.
b) F2(g) + H2O(g) → 2HF(g) + ½ O2(g)
Dự đoán các phản ứng trên là thuận lợi hay không thuận lợi.
a)
- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol C2H4
C2H4 (g) + 3O2 (g) → 2CO2 (g)+ 2H2O (g)
∆fH0298 = 1 x Eb (C2H4) + 3 x Eb (O2) - 2 x Eb (CO2) - 2 x Eb (H2O)
∆fH0298 = 1 x EC=C + 4 x EC-H + 3 x EO2 – 2 x 2EC=O – 2 x 2EO-H
∆fH0298 = 1x611 + 4x414 + 3x498 – 2x2x799 – 2x2x464 = -1291kJ
- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol C2H6
C2H6 (g) + 7/2 O2 (g) → 2CO2 (g)+ 3H2O (g)
∆fH0298 = 1 x Eb (C2H6) + 7/2 x Eb (O2) - 2 x Eb (CO2) - 3 x Eb (H2O)
∆fH0298 = 1 x EC-C + 6 x EC-H + 7/2 x EO2 – 2 x 2EC=O – 3 x 2EO-H
∆fH0298 = 1x347 + 6x414 + 7/2 x498 – 2x2x799 – 3x2x464 = -1406kJ
- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol CO
CO(g) + ½ O2 (g) → CO2(g)
∆fH0298 = 1 x Eb (CO) + 1/2 x Eb (O2) - 1 x Eb (CO2)
∆fH0298 = 1 x ECO + 1/2 x EO2 – 1 x 2EC=O
∆fH0298 = 1 x 1072 + 1/2 x 498– 1x2x799 = -277kJ
b)
F2(g) + H2O(g) → 2HF(g) + ½ O2 (g)
∆fH0298 = 1 x Eb (F2) + 1 x Eb (H2O) - 2 x Eb (HF) – 1/2 x Eb (O2)
∆fH0298 = 1 x EF-F + 1x2EO-H - 2 x EH-F - 1/2 x EO2
∆fH0298 = 1 x 159 + 2x464– 2x565 - 1/2 x 498= -292kJ
Các phản ứng trên đều có giá trị elthanpy âm => Các phản ứng trên đều thuận lợi
Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:
2H2(g) + O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) 2H2O(g) (1)
C7H16(g) + 11O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) 7CO2(g) + 8H2O(g) (2)
So sánh kết quả thu được, từ đó cho biết H2 hay C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa (biết trong C7H16 có 6 liên kết C-C và 16 liên kết C-H)
c) Tính biến thiên enthanpy của phản ứng tạo thành ammonia (sử dụng năng lượng liên kết).
Cho biết phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt và vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản
ứng 3H2 (g) + N2 (g) → 2NH3 (g)
Liên kết Eb (kJ/ mol)
H – N 386
H – H 436
N ≡ N 945
\(\Delta_rH^{^{ }o}_{298}=3\cdot436+945-2\left(3\cdot386\right)=-63kJ\cdot mol^{-1}\)
Sơ đồ:
Dựa vào giá trị enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, hãy tính giá trị Δr\(H^0_{298}\)của các phản ứng sau:
CS2(l) + 3O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) CO2(g) + 2SO2(g) (1)
4NH3(g) + 3O2 \(\underrightarrow{t^o}\) 2N2(g) + 6H2O(g) (2)
Xét quá trình đốt cháy khí propane C3H8(g):
C3H8(g) + 5O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) CO2(g) + 4H2O(g)
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào nhiệt tạo thành của hợp chất (Bảng 13.1) và dựa vào năng lượng liên kết (Bảng 14.1). So sánh hai giá trị đó và rút ra kết luận.
Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (N≡N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide (N=O).
N2(g) + O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) 2NO(g)
Cho phản ứng sau:
S(s) + O2(g) \(\underrightarrow{t^o}\) SO2(g) Δf\(H^0_{298}\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol
Cho biết ý nghĩa của giá trị Δf\(H^0_{298}\)(SO2,g)
