BÀI TẬP CHƯƠNG Ở áp suất 101325 N/m2 (1 atm), mol nước hóa điểm sơi hấp thụ lượng nhiệt 81,16 kJ Sự thay đổi thể tích nước chuyển từ pha lỏng sang pha sinh cơng a) Ở 373K thể tích mol nước lỏng 0,191L giả sử nước khí lí tưởng Hãy tính cơng sinh b) Tính biến thiên nội nhiệt q trình chuyển hóa ĐS: a) A = -6159,54 J b) Q = 81,16 kJ ∆U = 75 kJ a) Đốt 0,0222 g isooctane áp suất không đổi làm tăng nhiệt độ nhiệt lượng kế 0,4 oC Nhiệt dung nhiệt lượng kế (đã bao gồm nước) 2,48 kJ/oC Hãy tính thiêu nhiệt isooctane b) Phải đốt gam isooctane để có lượng nhiệt 562 kJ ĐS: a) -5094 KJ/mol b) 12,58 g Đốt 14,4 g Mg lượng dư N2 áp suất không đổi tạo Mg3N2 Sau đưa hỗn hợp phản ứng trở 25 oC Trong trình lượng nhiệt tỏa 136,7 kJ Hãy tính sinh nhiệt Mg3N2 ĐS: -683,5 kJ/mol Xác định sinh nhiệt H2O2 (l) 25 oC từ phương trình nhiệt hóa học sau H2(k) + 1/2O2(k) → H2O(k) ∆H0 = -241,82 kJ/mol 2H(k) + O(k) → H2O(k) ∆H0 = -926,92 kJ/mol 2H(k) + 2O(k) → H2O2(k) ∆H0 = -1070,6 kJ/mol 2O(k) → O2(k) ∆H0 = -498,34 kJ/mol H2O2(l) → H2O2(k) ∆H0 = 51,46 kJ/mol ĐS: -187,89 kJ/mol Xác định hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn phản ứng sau đây: C(gr) + 2H2(k) → CH4(k) Biết: C(gr) + O2(k) → CO2(k) H2(k) + 1/2O2(k) → H2O(l) CH4(k) + 2O2(k) → CO2(k) + 2H2O(l) ∆H0 = -393,5 kJ/mol ∆H0 = -285,8 kJ/mol ∆H0 = -890,3 kJ/mol ĐS: -74,8 kJ/mol 4HCl(k) + O2(k) → 2H2O(l) + 2Cl2(k) a) Tính hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn phản ứng, biết sinh nhiệt HCl(k) H2O(l) tương ứng -92,3 kJ/mol -285,8 kJ/mol b) Nếu nước tạo thành thể khí hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn phản ứng bao nhiêu, biết nhiệt bay nước (l) 25oC + 44,0 kJ/mol ĐS: a) -202,4 kJ/mol b) -114,4 kJ/mol Cho thiêu nhiệt chất sau (kJ/mol): (CH2)3(k) = -2091,372; C(gr) = -393,513; H2(k) = -258,838 Sinh nhiệt CH3-CH=CH2(k) = 20,414 kJ/mol a) Tính sinh nhiệt (CH2)3(k) b) Tính ∆H0298 phản ứng đồng phân hóa: (CH2)3(k) → CH3-CH=CH2(k) ĐS: a) 134,319 kJ/mol b) -113,905 kJ/mol CO(k) + 1/2O2(k) → CO2(k) ∆H0298 = -283,0 kJ/mol Tính nhiệt độ lửa CO cháy trường hợp sau: a) Trong oxy nguyên chất b) Trong khơng khí (20% oxy, 80% nitơ theo thể tích) Lượng oxy vừa đủ cho phản ứng Nhiệt độ ban đầu 25 oC Nhiệt dung mol đẳng áp (J/mol.K) chất sau: CO2(k) = 30,50 + 2,000.10-2T N2(k) = 27,2 + 4,200.10-3T ĐS: a) 4098K b) 2555K Trộn 10,08 g nước đá oC với 50,4 g nước lỏng 40 oC Tính nhiệt độ cuối hỗn hợp, biết enthalpy chuẩn nóng chảy nước đá 6004 J/mol Nhiệt dung mol đẳng áp nước lỏng 75,3 J/mol.K Hệ lập ĐS: 20 oC 10 Hãy dự đốn dấu S0 cho trình sau: a) 2K(r) + F2(k) → 2KF(r) b) NH3(k) + HBr(k) → NH4Br(r) c) NaClO3(r) → Na+(dd) + ClO3-(dd) ĐS: a) Âm, b) Âm, c) Dương 11 Trộn 10,08 g nước đá 273K với 50,4 g nước lỏng 313K Tính ∆S0 hệ đạt đến cân bằng, biết ∆H0 nóng chảy nước đá 6004 J/mol C0p nước lỏng 75,3 J/mol.K Hệ cô lập ĐS: 1,38 J/K 12 Tính ∆S0 q trình đun nóng mol I2(tt) từ 25,0 0C đến nhiệt độ sôi (184 C), biết nhiệt độ nóng chảy I2 113,6 0C Cho: H nc0 ( I , tt ) = 15633 J / mol ; H hh ( I , l ) = 25498 J / mol C p0 ( I , tt ) = 54,6 J / mol.K ; C p0 ( I , l ) = 81,5 J / mol.K ĐS: 124 J/mol.K 13 Tính biến thiên entropy trình giản nở 500 cm3 khí argon 298K 1,0 atm đến thể tích 1000 cm3 373K, biết C0p argon 12,48 J/mol.K Coi argon khí lí tưởng ĐS: 0,175 J/K 14 Cho phản ứng xenon (Xe) fluorine (F2) tạo thành xenon hexafluoride: a) Tính S0 pư 298K Cho H0 pư = -402 kJ/mol G0 pư = -280 kJ/mol b) Giả sử S0 pư H0 pư thay đổi theo nhiệt độ, tính G0 pư 500K ĐS: a) -0,409 kJ/mol.K; b) -197,5 kJ/mol 15 Tính ∆G0 trình đơng đặc 1,0 mol nước (lỏng) -10 oC thành nước tinh thể -10 oC Biết ∆H0 đông đặc nước oC -6000 J/mol, nhiệt dung mol C0p nước lỏng 75,5 J/mol.K nước đá 36,4 J/mol.K ĐS: -212,24 J/mol 16 Sử dụng phương trình HBr(k) 25 oC Br2(l) → Br2(k) HBr(k) → H(k) + Br(k) Br2(k) → 2Br(k) H2(k) → 2H(k) sau để tính đẳng áp hình thành chuẩn ∆G01 = 3,14 kJ/mol ∆G02 = 339.09 kJ/mol ∆G03 = 161,7 kJ/mol ∆G04 = 406,494 kJ/mol ĐS: -53,423 kJ/mol 17.a) ước lượng nhiệt độ sôi nước atm Cho sinh nhiệt nước trạng thái lỏng trạng thái – 285,8 kJ/mol -241,8 kJ/mol, entropy tiêu chuẩn nước trạng thái lỏng trạng thái 69,91 J/mol.K 188,7 J/mol.K b) So sánh nhiệt độ sơi tính với nhiệt độ sơi thực tế giải thích có sai lệch ĐS: 97,4 oC Câu 18 a) Tính biến thiên entropy điều kiện tiêu chuẩn phản ứng sau, biết S0(N2(k)) = 191,5 J/mol.K; S0(O2(k))= 205,5 J/mol.K S0(NO(k)) = 210,7 J/mol.K N2(k) + O2(k) → 2NO(k) b) Cho biết phản ứng có tự xảy 298K hay không, biết sinh nhiệt tiêu chuẩn ∆H0f(NO(k)) = 90,3 kJ/mol ĐS: a) 24,4 J/mol.K b) Không (vì ∆G0pư = 173328,8 J/mol (> 0) Câu 19 Tính lượng mạng lưới tinh thể BaCl2(r) (tinh thể) theo phản ứng: BaCl2(r)→Ba2+(k) + 2Cl−(k) Biết: Nhiệt tạo thành BaCl2(r) H01 = −860,2 kJ/mol; Nhiệt phân ly (nguyên tử hóa) Cl2(k) H02 = 238,5 kJ/mol; Nhiệt thăng hoa Ba kim loại H03 = 192,5 kJ/mol; Năng lượng ion hóa thứ Ba H04 = 501,2 kJ/mol; Năng lượng ion hóa thứ hai Ba: H05 = 962,3 kJ/mol; Ái lực với electron nguyên tử Cl(k) H06 = −357,7 kJ/mol Đáp số: H0 = − H01 + H02 + H03 + H04 + H05 + 2H06 = 2039.3 kJ/mol Câu 20 Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng: CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl Biết: E(C=C) = 614 kJ/mol; E(C-C) = 347 kJ/mol; E(C-H) = 413 kJ/mol; E(C-Cl) = 339 kJ/mol; E(Cl-Cl) = 243 kJ/mol Hướng dẫn: Áp dụng định luật Hess chu trình enthalpy: ∆H0 (phản ứng) = Năng lượng đứt liên kết chất phản ứng - Năng lượng đứt liên kết có sản phẩm Đáp số: -168 kJ/mol