BÀI TẬP LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC 1. a) Nhiêt đốt cháy benzen lỏng ở P = 1 at và t = 25 0C bằng – 3271,9 kJ/mol. Tính nhiệt đốt cháy đẳng tích của benzen ở t = 250C. Chấp nhận các sản phẩm khí của sự đốt cháy đều là khí lí tưởng. b) Tính hiệu ứng nhiệt của quá trình hiđro hóa etilen thành etan ở nhiệt độ T = 400 K, biết rằng tại nhiệt độ đó nhiệt hình thành (∆Hht) của etilen và của etan lần lượt bằng 49,23 kJ/mol và – 89,62 kJ/mol. 0 2. a) Tính hiệu ứng nhiệt ở 250C của phản ứng 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3, biết ( ∆H ht , 298 ) Al O = −1667,82 2
3
) = −819,28 kJ/mol. kJ/mol; ( ∆H b) Nhiệt đốt cháy của benzen lỏng ở 250C, 1atm là - 3268 kJ/mol. Xác định nhiệt hình thành của benzen lỏng ở điều kiện đã cho về nhiệt độ và áp suất, biết rằng nhiệt hình thành chuẩn ở 25 0C của CO2(k), H2O(l) lần lượt bằng 393,5 và -285,8 kJ/mol. 0 0 0 c) Tính (∆H ht , 298 )C H O ( r ) biết: ( ∆H đc, 298 ) C H O ( r ) = −2805 kJ/mol; ( ∆H ht , 298 ) CO ( k ) = −393,5 kJ/mol; 0 ht , 298 Fe2O3
(∆H
6
)
12
6
6
12
6
2
= −285,8 kJ/mol.
0 ht , 298 H 2 O ( l )
3. Tình nhiệt hình thành (∆Hht) của SO3 biết: a)
PbO + S +
3 O2 → PbSO4 2
∆Ha = - 692,452 kJ
b) PbO + H2SO4.5H2O → PbSO4 + 6H2O ∆Hb = - 97,487 kJ c) SO3 +6H2O → H2SO4.5H2O ∆Hc = - 205,853 kJ 4. a) Tính nhiệt hình thành chuẩn của axetilen dựa vào hiệu ứng nhiệt của các phản ứng cho dưới đây: ∆H10 = - 2602 kJ 2C2H2(k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O(l) (1) ∆H 02 = -393,5 kJ C (r) + O2 (k) → CO2 (k) (2) 1 ∆H 30 = -285,8 kJ H2 (k) + O2 (k) → H2O(l) (3) 2 7 b) Cho: C2H6 (k) + O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (k) ∆H0 = −1427,7 kJ 2 và nhiệt hoá hơi chuẩn của nước lỏng là 44 kJ.mol−1. Tính giá trị ∆H0 của phản ứng: 7 C2H6 (k) + O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (l) 2 5. Ở 250C và 1atm nhiệt đốt cháy của khí xiclopropan (C3H6), của than chì và của hiđro lần lượt bằng – 2091,372; – 393,513 và – 285,838 kJ/mol. Cũng trong điều kiện này nhiệt hình thành của propen khí bằng 20,414 kJ/mol. Tính: a) Nhiệt hình thành của khí xiclopropan ở 250C. b) Hiệu ứng nhiệt của phản ứng đồng phân hoá xiclopropan (k) → propen (k)? 6. Xét phản ứng: CH4(k) + H2O(k) → CO(k) + 3H2(k). Biết: nhiệt hình thành chuẩn ở 250C của CH4(k), H2O(k) và CO(k) lần lượt bằng -74,8 ; -241,8 và -110,5 kJ/mol; entropi chuẩn ở 25 0C của CH4(k), H2O(k), CO(k) và H2(k) lần lượt bằng 186,2 ; 188,7 ; 197,6 và 130,6 J/K.mol. a) Tính ∆H0 và ∆S0 của phản ứng ở 250C. 0 b) Tính ∆G 373 của phản ứng, chấp nhận rằng ∆H0 và ∆S0 không phụ thuộc T. c) Tại nhiệt độ nào thì phản ứng đã cho có khả năng tự diễn biến ở điều kiện chuẩn. 7. a) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của muối BaCl2 từ các dữ kiện sau: ∆H 0ht BaCl2 ( TT ) = −860,2 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; ( ∆H th ) Ba = 192,5 kJ/mol; ( I1 ) Ba = 501,2 kJ/mol;
(
)
( I 2 ) Ba = 962,3
kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol. b) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của CaCl2, biết rằng: ∆H 0ht CaCl2 ( TT ) = −795 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol; ( ∆H th ) Ca = 192 kJ/mol;
(
)
( I ) Ba = I1 + I 2 = 1745 kJ/mol;.
8. Tính năng lượng liên kết trung bình C−H và C−C từ các kết quả thực nghiệm sau: (Các kết quả đều đo được ở 298K và 1atm) (∆H 0đc, 298 )CH4 = −801,7 kJ/mol; (∆H 0đc,298 )C2H6 = −1412,7 kJ/mol; ( ∆H 0đc, 298 )H2 = −241,5 kJ/mol.
(∆H
)
0 đc , 298 C
(
= −393,4 kJ/mol; ∆H 0th , 298
)
C
= 715 kJ/mol; EH-H = 431,5 kJ/mol.