a)

- Xét phản ứng đốt cháy 1 mol C₂H₄

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

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

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_C=C + 4 x E_C-H + 3 x E_O2 – 2 x 2E_C=O – 2 x 2E_O-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 E_b (C₂H₆) + 7/2 x E_b (O₂) - 2 x E_b (CO₂) - 3 x E_b (H₂O)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_C-C + 6 x E_C-H + 7/2 x E_O2 – 2 x 2E_C=O – 3 x 2E_O-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 E_b (CO) + 1/2 x E_b (O₂) - 1 x E_b (CO₂)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_CO + 1/2 x E_O2 – 1 x 2E_C=O

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x 1072 + 1/2 x 498– 1x2x799 = -277kJ

b)

F₂(g) + H₂O(g) → 2HF(g) + ½ O₂ (g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (F₂) + 1 x E_b (H₂O) - 2 x E_b (HF) – 1/2 x E_b (O₂)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_F-F + 1x2E_O-H  - 2 x E_H-F -  1/2 x E_O2

∆_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

\(\Delta_rH^o_{298}=\left(612+4\cdot418\right)+436-\left(346+6\cdot418\right)\\ \Delta_rH^o_{298}=-134kJ\cdot mol^{-1}\)

khó thế

Để xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, ta có thể sử dụng công thức sau: ΔH° = (tổng năng lượng liên kết sản phẩm) - (tổng năng lượng liên kết phản ứng chất).   Trong trường hợp này, ta có: Tổng năng lượng liên kết phản
ứng chất = Eb(C=C) + Eb(H-H) = 612 + 436 = 1048 kJ/mol Tổng năng lượng liên kết sản phẩm = 6Eb(C-H) + Eb(C-C) = 6 * 418 + 346 = 2950 kJ/mol Vậy biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là: ΔH° = 2950 - 1048 = 1902 kJ/mol.

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

\(n_{Al}=\dfrac{5.4}{27}=0.2\left(mol\right)\)

\(4Al+3O_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}2Al_2O_3\)

Ta có : 

\(n_{Al_2O_3}=\dfrac{0.2\cdot2}{4}=0.1\left(mol\right)\)

\(m_{Al_2O_3}=0.1\cdot102=10.2\left(g\right)\)

\(n_{Fe}=\dfrac{11.2}{56}=0.2\left(mol\right)\)

\(3Fe+2O_2\underrightarrow{^{^{t^0}}}Fe_3O_4\)

\(0.2.......\dfrac{2}{15}.....\dfrac{1}{15}\)

\(V_{O_2}=\dfrac{2}{15}\cdot22.4=2.98\left(l\right)\)

\(m_{Fe_3O_4}=\dfrac{1}{15}\cdot232=15.46\left(g\right)\)

∆r\(H^o_{298}\) = EH-H + EF-F – 2.FH-F

∆r\(H^o_{298}\) = 436 + 159 – 2.565 = -535 kJ

\(\Delta_rH^{^{ }o}_{298}=3\cdot436+945-2\left(3\cdot386\right)=-63kJ\cdot mol^{-1}\)

Sơ đồ: