Luyện tập 3 trang 30 Chuyên đề Hóa học 10

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 Luyện tập 3 trang 30 Chuyên đề học tập Hóa học 10 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 trong Chuyên đề Hóa 10.

Luyện tập 3 trang 30 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Tính ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ của các phản ứng sau và cho biết ở điều kiện chuẩn các phản ứng có tự xảy ra hay không.

a) H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -184,6 kJ

b) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -890,3 kJ

c) 2Na(s) + O₂(g) → Na₂O₂(s)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -510,9 kJ

Lời giải:

a) ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2. $S_{298}^0$(HCl(g)) - $S_{298}^0$(H₂(g)) - $S_{298}^0$(Cl₂(g))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2.186,9 – 130,7 – 223,1 = 20 J K^-1

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

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -184,6.10³ – 298.20 = -190560 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra

b) ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(CO₂(g)) + 2.$S_{298}^0$(H₂O(g)) - $S_{298}^0$(CH₄(g)) - 2. $S_{298}^0$(O₂(g))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 213,8 + 2.188,7 – 186,3 – 2. 205,2 = -5,5 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -890,3.10³ – 298.(-5,5) = -888661 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra

c) ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(Na₂O₂(s)) - 2. $S_{298}^0$(Na(s)) - $S_{298}^0$(O₂(g))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 95,0 – 2.51,3 – 205,2 = -212,8 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -510,9.10³ – 298.(-212,8) = -447485,6 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra