- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol C₂H₄:

C₂H₄ (g) + 3O₂ (g) → 2CO₂ (g)+ 2H₂O (g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 2 x ∆_fH⁰₂₉₈ (CO₂) + 2 x ∆_fH⁰₂₉₈ (H₂O) - 3 x ∆_fH⁰₂₉₈ (O₂) - 1 x ∆_fH⁰₂₉₈ (C₂H₄)

= -393,5 x 2 + -241,8 x 2 – 3 x 0 – 1 x 52,4 = -1323 kJ.mol^-1

- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol C₂H₆:

C₂H₆ (g) + 7/2 O₂ (g) → 2CO₂ (g)+ 3H₂O (g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 2 x ∆_fH⁰₂₉₈ (CO₂) + 3 x ∆_fH⁰₂₉₈ (H₂O) - 7/2 x ∆_fH⁰₂₉₈ (O₂) - 1 x ∆_fH⁰₂₉₈ (C₂H₆)

= -393,5 x 2 + -241,8 x 3 –7/2 x 0 – 1 x -84 = -1428,4 kJ.mol^-1

- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol CO:

CO(g) + ½ O₂ (g) → CO₂(g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x ∆_fH⁰₂₉₈ (CO₂) – 1/2 x ∆_fH⁰₂₉₈ (O₂) - 1 x ∆_fH⁰₂₉₈ (CO)

= -393,5 x 1 – 1/2 x 0 – 1 x -110,5 = -283 kJ.mol^-1

Giả sử: 1 gam C và Al

+ 1 gam C có 1/12 mol

1 mol C : ${\Delta _r},H_{298}^0$ = -393,5 kJ

1/12 mol C ${\Delta _r},H_{298}^0$ = -32,79 kJ

+ 1 gam Al có 1/27 mol

2 mol Al : ${\Delta _r},H_{298}^0$= -1675,7  kJ

1/27mol Al : ${\Delta _r},H_{298}^0$= -31,03 kJ

⇒ Với cùng một khối lượng C và Al, C khi đốt cháy tỏa ra nhiều nhiệt hơn.

½ CH₄(g) + O₂(g) →  ½ CO₂(g) + H₂O(l)        ${\Delta _r}H_{298}^0 = \frac{{ - 890,36}}{2} =  - 445,18kJ$

1 gam H₂ ⇒ n_H2 = $\frac{1}{2}$mol

3 mol H₂ : ${\Delta _r},H_{298}^0$ = 250 kJ.

$\frac{1}{2}$ mol H₂ : ${\Delta _r},H_{298}^0$ = 250. $\frac{1}{2}$ :3 = 41,67 kJ.

⇒ Để thu được 1 gam H₂, phản ứng này cần hấp thu 41,67 kJ.

- Xét X là F:

CH₄(g) + F₂(g) → CH₃F(g) + HF(g)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (F₂) - 1 x E_b (HF) -  x E_b (CH₃F)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_F-F  - 1 x E_H-F -  1 x (3E_C-H + E_C-F)

∆rH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x159– 1x565 -  1x(3x414 + 1x485)= -477kJ

- Xét X là Cl:

CH₄(g) + Cl₂(g) → CH₃Cl(g) + HCl(g)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (Cl₂) - 1 x E_b (HCl) -  x E_b (CH₃Cl)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_Cl-Cl  - 1 x E_H-Cl -  1 x (3E_C-H + E_C-Cl)

∆rH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x243– 1x431 -  1 x(3x414 + 1x339)= -113kJ

- Xét X là Br:

CH₄(g) + Br₂(g) → CH₃Br(g) + HBr(g)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (Br₂) - 1 x E_b (HBr) -  x E_b (CH₃Br)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_Br-Br  - 1 x E_H-Br -  1 x (3E_C-H + E_C-Br)

∆rH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x193– 1x364 -  1 x(3x414 + 1x276)= -33kJ

- Xét X là I:

CH₄(g) + I₂(g) → CH₃I(g) + HI(g)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (I₂) - 1 x E_b (HI) -  x E_b (CH₃I)

∆rH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_I-I  - 1 x E_H-I -  1 x (3E_C-H + E_C-I)

∆rH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x151– 1x297 -  1 x(3x414 + 1x240)= 28kJ

=> Từ F đến I, tính phi kim giảm dần nên khả năng tham gia phản ứng giảm dần

a)

- Xét phản ứng: F₂(g) + H₂(g) → 2HF (g)

   + Ta có: ∆_rH⁰₂₉₈ = E_b(F₂) + E_b(H₂) – 2xE_b(HF) = 159 + 436 – 2x565 = -535 (kJ/mol)

- Xét phản ứng: O₂(g) + 2H₂(g) → 2H₂O(g)

   + Ta có: ∆_rH⁰₂₉₈ = E_b(O₂) + 2xE_b(H₂) – 2x2xE_b(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

- Giá trị năng lượng liên kết của:

   + F – F trong phân tử F₂: 159 kJ mol^-1

   + N = N trong phân tử N₂: 418 kJ mol^-1

⟹ Năng lượng liên kết của F – F < N = N.

⟹ Liên kết của N₂ bền hơn F₂.

- Vậy phản ứng giữa F₂ với H₂ thuận lợi hơn (dễ xảy ra hơn) so với phản ứng giữa N₂ với H₂.

a) \(2KMnO_4\underrightarrow{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)

b) \(4K+O_2\underrightarrow{t^o}2K_2O\)

c) \(C_2H_4+3O_2\underrightarrow{t^o}2CO_2+2H_2O\)

d) \(2C_4H_{10}+13O_2\underrightarrow{t^o}8CO_2+10H_2O\)

e) \(3Fe+2O_2\underrightarrow{t^o}Fe_3O_4\)

f) \(2H_2+O_2\underrightarrow{t^o}2H_2O\)

g) \(4Al+3O_2\underrightarrow{t^o}2Al_2O_3\)