Dựa vào các giá trị của denta f 0H298, 0S298 ở Bảng 4.1, hãy cho biết có thể dùng C

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Câu hỏi 6 trang 27 trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs sách Kết nối tri thức. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Câu hỏi 6 trang 27 Chuyên đề Hóa học 10: Dựa vào các giá trị của ${\Delta }_f{H}_{298}^o,S_{298}^o$ ở Bảng 4.1, hãy cho biết có thể dùng C (graphite) để khử Fe₂O₃ thành Fe ở điều kiện chuẩn và 25 °C theo phương trình sau được không?

3C(graphite) + 2Fe₂O₃(s) ⟶ 4Fe(s) + 3CO₂(g)

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

3C(graphite) + 2Fe₂O₃(s) ⟶ 4Fe(s) + 3CO₂(g)

Tại 25 ^oC (hay 298K)

Biến thiên entropy của phản ứng là

${\Delta }_r{S}_{298}^o=\sum S_{298}^o\left(sp\right)-\sum S_{298}^o\left(cd\right)$

= (4.27,3 + 3.213,7) – (3.5,7 + 2.87,4) = 558,4 (J/K)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

${\Delta }_r{H}_{298}^o=\sum \Delta H_{298}^o\left(sp\right)-\sum \Delta H_{298}^o\left(cd\right)$

= [4.0 + 3.(-393,5)] – [3.0 + 2.(-825,5)]

= 470,5 kJ

⇒ ${\Delta }_r{G}_{298}^o={\Delta }_r{H}_{298}^o-298.{\Delta }_r{S}_{298}^o$

= 470,5.10³ – 298. 558,4 = 304 096,8 J > 0

⇒ Phản ứng không tự xảy ra.

⇒ Ở điều kiện 25^oC, không thể dùng C (graphite) để khử Fe₂O₃ thành Fe được.