Giải Chuyên đề Hóa học 10 trang 33 Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời Giải Chuyên đề Hóa học 10 trang 33 trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs sách Cánh diều. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập Chuyên đề Hóa 10.

Chuyên đề Hóa học 10 trang 33 Cánh diều

Bài tập 4 trang 33 Chuyên đề học tập hóa học 10: Cho phản ứng:

ZnCO₃(s) →ZnO(s) + CO₂(g)

Ở điều kiện chuẩn, phản ứng có tự xảy ra tại các nhiệt độ sau hay không?

a) 25^oC

b) 500^oC.

Biết rằng: ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 710 kJ, ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 174,8 J K^-1. Giải sử biến thiên enthalpy và biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Lời giải:

a) Ở 25^oC = 298 K

${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 710.10³ – 298.174,8 = 657909,6 J > 0

⇒ Phản ứng không tự xảy ra ở 25^oC.

b) Ở 500^oC = 500 + 273 K = 773 K

${\Delta }_r{G}_{773}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 773. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 710.10³ – 773.174,8 = 574879,6 > 0

⇒ Phản ứng không tự xảy ra ở 500^oC

Bài tập 5 trang 33 Chuyên đề học tập hóa học 10: Hãy xác định nhiệt độ thấp nhất để phản ứng nhiệt phân NaHCO₃ dưới đây diễn ra:

2NaHCO₃(s) → Na₂CO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

Biết rằng: ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 9,16 kJ, ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ được tính theo số liệu cho trong Phụ lục 1. Giả sử biến thiên enthapy và biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Lời giải:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(Na₂CO₃(s)) + $S_{298}^0$(H₂O(l)) + $S_{298}^0$(CO₂(g)) - 2.$S_{298}^0$(NaHCO₃(s))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 135,0 + 70,0 + 213,8 – 2.101,7 = 215,4 J K^-1

Để phản ứng diễn ra cần có

${\Delta }_r{G}_T^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - T. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ < 0

⇔ 9,16.10³ – T.215,4 < 0

⇔ T > 42,53 K hay T > -230,47^oC

Bài tập 6* trang 33 Chuyên đề học tập hóa học 10: Ở điều kiện thường (coi là 25^oC, 1 bar), có tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe₂O₃(s) (có trong thành phần gỉ sắt) được không?

Lời giải:

4Fe(s) + 3O₂(g) → 2Fe₂O₃(s)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 2.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe₂O₃(s)) - 3. ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(O₂(g)) – 4.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe(s))

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 2.(-824,2) – 3.0 – 4.0 = -1648,4 kJ

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2. $S_{298}^0$(Fe₂O₃(s)) - 3.$S_{298}^0$(O₂(g)) – 4. $S_{298}^0$(Fe(s))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2.87,4 – 3.205,2 – 4.27,3 = -550 J K^-1

${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - T. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -1648,4.10³ – 298.(-550) = -1484500 J < 0

⇒ Ở điều kiện thường có thể tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe₂O₃(s)

Bài tập 7* trang 33 Chuyên đề học tập hóa học 10: Để dự đoán khả năng tự xảy ra phản ứng cần sử dụng ${\Delta }_r{H}_0^{}$ và ${\Delta }_r{G}_0^{}$. Giải thích.

Lời giải:

Biến thiên năng lượng tự do Gibbs, ∆_rG⁰ là tiêu chuẩn để đánh giá khả năng tự diễn biến của quá trình hoặc phản ứng hóa học ở nhiệt độ T và các yếu tố khác ở điều kiện chuẩn.

Tại một nhiệt độ T:

∆_rG⁰ = ∆_rH⁰ - T∆S⁰

Vậy để dự đoán khả năng tự xảy ra phản ứng cần sử dụng ${\Delta }_r{H}_0^{}$ và ${\Delta }_r{G}_0^{}$.

Lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs Cánh diều hay khác:

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 28

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 29

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 30

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 31

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 32