Phaàn II. CAÙC QUY LUAÄT DIEÃN RA CUÛA CAÙC QUAÙ TRÌNH HOÙA HOÏC Chöông 6. HIEÄU ÖÙNG NHIEÄT CUÛA CAÙC QUAÙ TRÌNH HOÙA HOÏC 6.1 Choïn phöông aùn sai. Caùc ñaïi löôïng döôùi ñaây ñeàu laø haøm traïng thaùi: Theá ñaúng aùp , noäi naêng, coâng. Entanpi, entropi, nhieät dung ñaúng aùp. Nhieät ñoä, aùp suaát, theá ñaúng tích, theá ñaúng aùp Theá ñaúng aùp, entanpi, entropi, noäi naêng, nhieät dung ñaúng tích. 6.2 Choïn tröôøng hôïp ñuùng. Ñaïi löôïng naøo sau ñaây laø haøm traïng thaùi coù thuoäc tính cöôøng ñoä: Theå tích V Coâng choáng aùp suaát ngoaøi A Noäi naêng U Nhieät ñoä T 6.3 Choïn phöông aùn ñuùng: Xeùt heä phaûn öùng NO(k) + 1/2O2(k) ® NO2(k) = -7,4 kcal. Phaûn öùng ñöôïc thöïc hieän trong bình kín coù theå tích khoâng ñoåi, sau phaûn öùng ñöôïc ñöa veà nhieät ñoä ban ñaàu. Heä nhö theá laø: Heä kín & ñoàng theå Heä coâ laäp Heä kín & dò theå Heä coâ laäp vaø ñoàng theå 6.4 Choïn phöông aùn sai: Heä coâ laäp laø heä khoâng coù trao ñoåi chaát, khoâng trao ñoåi naêng löôïng döôùi daïng nhieät vaø coâng vôùi moâi tröôøng. Heä kín laø heä khoâng trao ñoåi chaát vaø coâng, song coù theå trao ñoåi nhieät vôùi moâi tröôøng. Heä ñoaïn nhieät laø heä khoâng trao ñoåi chaát vaø nhieät, song coù theå trao ñoåi coâng vôùi moâi tröôøng. Heä hôû laø heä khoâng bò raøng buoäc bôûi haïn cheá naøo, coù theå trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng vôùi moâi tröôøng. 6.5 Choïn phaùt bieåu sai: 1) Khí quyeån laø moät heä ñoàng theå vaø ñoàng nhaát. 2) Dung dòch NaCl 0,1M laø heä ñoàng theå vaø ñoàng nhaát. 3) Benzen vaø nöôùc laø heä dò theå. 4) Quaù trình nung voâi: CaCO3(r) ® CaO(r) + CO2(k) thöïc hieän trong loø hôû laø heä coâ laäp. 5) Thöïc hieän phaûn öùng trung hoøa: HCl(dd) + NaOH(dd) ® NaCl(dd) + H2O(l) trong nhieät löôïng keá (bình kín, caùch nhieät) laø heä kín 1,5 2,4 1,4,5 4 6.6 Choïn phöông aùn ñuùng: Söï bieán thieân noäi naêng DU khi moät heä thoáng ñi töø traïng thaùi thöù nhaát (I) sang traïng thaùi thöù hai (II) baèng nhöõng ñöôøng ñi khaùc nhau coù tính chaát sau: Khoâng thay ñoåi vaø baèng Q - A theo nguyeân lí baûo toaøn naêng löôïng. Khoâng theå tính ñöôïc do khoâng theå xaùc ñònh giaù trò tuyeät ñoái noäi naêng cuûa heä. Thay ñoåi do nhieät Q vaø coâng A thay ñoåi theo ñöôøng ñi. Khoâng theå tính ñöôïc do moãi ñöôøng ñi coù Q vaø A khaùc nhau. 6.7 Choïn phaùt bieåu chính xaùc vaø ñaày ñuû cuûa ñònh luaät Hess Hieäu öùng nhieät cuûa quaù trình hoùa hoïc chæ phuï thuoäc vaøo baûn chaát vaø traïng thaùi cuûa caùc chaát ñaàu vaø saûn phaåm chöù khoâng phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñi cuûa quaù trình. Hieäu öùng nhieät ñaúng aùp hay ñaúng tích cuûa quaù trình hoùa hoïc chæ phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa caùc chaát ñaàu vaø saûn phaåm chöù khoâng phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñi cuûa quaù trình. Hieäu öùng nhieät ñaúng aùp hay ñaúng tích cuûa quaù trình hoùa hoïc chæ phuï thuoäc vaøo baûn chaát vaø traïng thaùi cuûa caùc chaát ñaàu vaø saûn phaåm chöù khoâng phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñi cuûa quaù trình. Hieäu öùng nhieät ñaúng aùp cuûa quaù trình hoùa hoïc chæ phuï thuoäc vaøo baûn chaát vaø traïng thaùi cuûa caùc chaát ñaàu vaø saûn phaåm chöù khoâng phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñi cuûa quaù trình. 6.8 Choïn phöông aùn ñuùng: DH cuûa moät quaù trình hoùa hoïc khi heä chuyeån töø traïng thaùi thöù nhaát (I) sang traïng thaùi thöù hai (II) baèng nhöõng caùch khaùc nhau coù ñaëc ñieåm: Coù theå cho ta bieát möùc ñoä dieãn ra cuûa quaù trình Coù theå cho ta bieát chieàu töï dieãn bieán cuûa quaù trình ôû nhieät ñoä cao. Khoâng ñoåi theo caùùch tieán haønh quaù trình. Coù theå cho ta bieát ñoä hoãn loaïn cuûa quaù trình 6.9 Choïn phöông aùn ñuùng: cuûa moät phaûn öùng hoaù hoïc Tuøy thuoäc vaøo nhieät ñoä luùc dieãn ra phaûn öùng. Tuøy thuoäc vaøo ñöôøng ñi töø chaát ñaàu ñeán saûn phaåm. Khoâng phuï thuoäc vaøo baûn chaát vaø traïng thaùi cuûa caùc chaát ñaàu vaø saûn phaåm phaûn öùng. Tuøy thuoäc vaøo caùch vieát caùc heä soá tæ löôïng cuûa phöông trình phaûn öùng. 6.10 Choïn phöông aùn ñuùng: Trong ñieàu kieän ñaúng tích, phaûn öùng phaùt nhieät laø phaûn öùng coù: DU < 0 Coâng A < 0 DH < 0 DU > 0 6.11 Choïn phöông aùn ñuùng: Cho phaûn öùng : N2 (k) + O2 (k) = 2NO (k) coù = +180,8 kJ. ÔÛ ñieàu kieän tieâu chuaån ôû 25oC , khi thu ñöôïc 1 mol khí NO töø phaûn öùng treân thì: Löôïng nhieät toûa ra laø 180,8 kJ. Löôïng nhieät thu vaøo laø 180,8 kJ. Löôïng nhieät toûa ra laø 90,4 kJ. Löôïng nhieät thu vaøo laø 90,4 kJ. 6.12 Choïn phöông aùn ñuùng: Heä thoáng haáp thu moät nhieät löôïng baèng 300 kJ. Noäi naêng cuûa heä taêng theâm 250 kJ. Vaäy trong bieán ñoåi treân coâng cuûa heä thoáng coù giaù trò: -50 kJ, heä nhaän coâng -50 kJ, heä sinh coâng 50 kJ, heä sinh coâng 50 kJ, heä nhaän coâng 6.13 Choïn phöông aùn ñuùng: Trong moät chu trình , coâng heä nhaän laø 2 kcal. Tính nhieät maø heä trao ñoåi : +4 kcal -2 kcal +2 kcal 0 6.14 Choïn phöông aùn ñuùng: Moät heä coù noäi naêng giaûm ( ∆U < 0) , khi ñi töø traïng thaùi 1 sang traïng thaùi 2 trong ñieàu kieän ñaúng aùp. Bieát raèng trong quaù trình bieán ñoåi naøy heä toûa nhieät (DH < 0) , vaäy heä : Sinh ra coâng Nhaän coâng Khoâng döï ñoaùn ñöôïc daáu cuûa coâng Khoâng trao ñoåi coâng 6.15 Choïn phöông aùn ñuùng: Trong ñieàu kieän ñaúng aùp, ôû moät nhieät ñoä xaùc ñònh, phaûn öùng : A(r) + 2B(k) = C(k) + 2D(k) phaùt nhieät. Vaäy: |DU| < |DH| |DU| = |DH| Chöa ñuû döõ lieäu ñeå so saùnh |DU| > |DH| 6.16 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính söï cheânh leäch giöõa hieäu öùng nhieät ñaúng aùp vaø ñaúng tích cuûa phaûn öùng sau ñaây ôû 25oC: C2H5OH (ℓ) + 3O2 (k) = 2CO2(k) + 3H2O (ℓ) (R = 8,314 J/mol.K) 2478J 4539J 2270J 1085J 6.17 Choïn caâu ñuùng: 1) Coâng thöùc tính coâng daõn nôû A = DnRT ñuùng cho moïi heä khí. 2) Trong tröôøng hôïp toång quaùt, khi cung caáp cho heä ñaúng tích moät löôïng nhieät Q thì toaøn boä löôïng nhieät Q seõ laøm taêng noäi naêng cuûa heä 3) Bieán thieân entanpi cuûa phaûn öùng hoùa hoïc chính laø hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng ñoù trong ñieàu kieän ñaúng aùp. Khoâng coù caâu ñuùng 2 & 3 Taát caû cuøng ñuùng 3 6.18 Choïn phöông aùn ñuùng: Moät phaûn öùng coù DH = +200 kJ. Döïa treân thoâng tin naøy coù theå keát luaän phaûn öùng taïi ñieàu kieän ñang xeùt: 1) thu nhieät. 2) xaûy ra nhanh. 3) khoâng töï xaûy ra ñöôïc. 1 2,3 1,2,3 1,3 6.19 Choïn phöông aùn ñuùng: Hieäu öùng nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa CO2 laø bieán thieân entanpi cuûa phaûn öùng: Cgraphit + O2 (k) = CO2 (k) ôû 25oC, aùp suaát rieâng cuûa O2 vaø CO2 ñeàu baèng 1 atm Ckim cöông + O2 (k) = CO2 (k) ôû 0oC, aùp suaát rieâng cuûa O2 vaø CO2 ñeàu baèng 1 atm Cgraphit + O2 (k) = CO2 (k) ôû 0oC, aùp suaát chung baèng 1atm Cgraphit + O2 (k) = CO2 (k) ôû 25oC, aùp suaát chung baèng 1atm 6.20 Choïn tröôøng hôïp ñuùng. ÔÛ ñieàu kieän tieâu chuaån, 250C phaûn öùng: H2(k) + ½ O2(k) = H2O(l) Phaùt ra moät löôïng nhieät 241,84 kJ. Töø ñaây suy ra: 1) Nhieät ñoát chaùy tieâu chuaån ôû 250C cuûa khí hydro laø -241,84kJ/mol 2) Nhieät taïo thaønh tieâu chuaån ôû 250C cuûa hôi nöôùc laø -241,84kJ/mol 3) Hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng treân ôû 250C laøø -241,84kJ 4) Naêng löôïng lieân keát H – O laø 120,92 kJ/mol 1, 2, 3,4 1, 3, 4 1, 3 2, 4 6.21 Choïn tröôøng hôïp ñuùng. Bieát raèng nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa B2O3 (r), H2O (l) ,CH4 (k) vaø C2H2 (k) laàn löôït baèng: -1273,5 ; -285,8; -74,7 ; +2,28 (kJ/mol). Trong 4 chaát naøy, chaát deã bò phaân huûy thaønh ñôn chaát nhaát laø: H2O C2H2 CH4 B2O3 6.22 Choïn tröôøng hôïp ñuùng. Trong caùc hieäu öùng nhieät (DH) cuûa caùc phaûn öùng cho döôùi ñaây, giaù trò naøo laø hieäu öùng nhieät ñoát chaùy? 1) C(gr) + ½O2(k) = CO(k) = -110,55 kJ 2) H2(k) + ½O2(k) = H2O(k) = -237,84kJ 3) C(gr) + O2(k) = CO2(k) = -393,50kJ 3 1,3 1,2 2,3 6.23 Choïn caâu sai. Nhieät taïo thaønh cuûa caùc hôïp chaát höõu cô trong cuøng moät daõy ñoàng ñaúng coù trò soá tuyeät ñoái taêng khi khoái löôïng phaân töû cuûa hôïp chaát taêng leân. Nhieät thaêng hoa cuûa moät chaát thöôøng lôùn hôn nhieàu so vôùi nhieät noùng chaûy cuûa chaát ñoù Nhieät ñoát chaùy cuûa caùc hôïp chaát höõu cô trong cuøng moät daõy ñoàng ñaúng coù trò soá tuyeät ñoái giaûm khi khoái löôïng phaân töû cuûa hôïp chaát taêng leân. Nhieät hoøa tan cuûa moät chaát khoâng nhöõng phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa dung moâi vaø chaát tan maø coøn phuï thuoäc vaøo löôïng dung moâi. 6.24 Choïn ñaùp aùn khoâng chính xaùc. ÔÛ moät nhieät ñoä xaùc ñònh: 1) Nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa ñôn chaát luoân baèng 0. 2) Nhieät chaùy tieâu chuaån cuûa moät chaát laø moät ñaïi löôïng khoâng ñoåi. 3) Nhieät hoøa tan tieâu chuaån cuûa moät chaát laø moät ñaïi löôïng khoâng ñoåi. 4) Nhieät chuyeån pha tieâu chuaån cuûa moät chaát laø moät ñaïi löôïng khoâng ñoåi. 1, 3 & 4 1, 2 & 4 1 & 3 2, 3 & 4 6.25 Choïn phöông aùn ñuùng: Hieäu öùng nhieät cuûa moät phaûn öùng ôû ñieàu kieän ñaúng aùp baèng: 1) Toång nhieät taïo thaønh saûn phaåm tröø toång nhieät taïo thaønh caùc chaát ñaàu. 2) Toång nhieät ñoát chaùy caùc chaát ñaàu tröø toång nhieät ñoát chaùy caùc saûn phaåm. 3) Toång naêng löôïng lieân keát trong caùc chaát ñaàu tröø toång naêng löôïng lieân keát trong caùc saûn phaåm. 1 2 3 1, 2, 3 6.26 Choïn tröôøng hôïp ñuùng. Cho nhieät taïo thaønh tieâu chuaån ôû 250C cuûa caùc chaát NH3, NO, H2O laàn löôït baèng: -46,3; +90,4 vaø -241,8 kJ/mol. Haõy tính hieäu öùng nhieät cuûa phaûn öùng: 2NH3(k) + 5/2O2(k) ® 2NO(k) + 3H2O(k) +452 kJ +406,8 kJ –406,8 kJ –452 kJ 6.27 Choïn giaù trò ñuùng. Khi ñoát chaùy than chì baèng oxy ngöôøi ta thu ñöôïc 33g khí cacbonic vaø coù 70,9 kcal thoaùt ra ôû ñieàu kieän tieâu chuaån, vaäy nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa khí cacbonic coù giaù trò (kcal/mol). -94,5 -70,9 94,5 68,6 6.28 Choïn giaù trò ñuùng. Xaùc ñònh nhieät ñoát chaùy tieâu chuaån ôû 250C cuûa khí metan theo phaûn öùng: CH4(k) + 2O2 (k) = CO2 (k) + 2H2O (l) Neáu bieát hieäu öùng nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa caùc chaát CH4 (k), CO2 (k) vaø H2O (l) laàn löôït baèng: -74,85; -393,51; -285,84 ( kJ/mol) –890,34 kJ/mol –604,5 kJ/mol 890,34 kJ/mol 604,5 kJ/mol 6.29 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính cuûa phaûn öùng sau: H2C = CH – OH ⇄ H3C – CH = O Cho bieát naêng löôïng lieân keát (kJ/mol) ôû 250C, 1atm: EC = C = 612 kJ/mol EC – C = 348 kJ/mol EC – O = 351 kJ/mol EC = O = 715 kJ/mol EO – H = 463kJ/mol EC – H = 412 kJ/mol +98kJ +49kJ –49kJ. –98kJ 6.30 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính naêng löôïng maïïng löôùi tinh theå cuûa Na2O(r) ôû 250C. Cho bieát Nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa Na2O: Naêng löôïng ion hoùa thöù nhaát cuûa Na: I1 = 492kJ/mol Nhieät thaêng hoa tieâu chuaån cuûa Na: AÙi löïc electron cuûa oxy: O + 2e ® O2– FO = 710kJ/mol Naêng löôïng lieân keát O = O: 2223 kJ/mol 2574 kJ/mol 1974 kJ/mol 2823 kJ/mol 6.31 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính hieäu öùng nhieät DH0 cuûa phaûn öùng: B ® A, bieát hieäu öùng nhieät cuûa caùc phaûn öùng sau: C ® A DH1 D ® C DH2 D ® B DH3 DH0 = DH1 - DH2 + DH3 DH0 = DH3 + DH2 - DH1 DH0 = DH1 + DH2 + DH3 DH0 = DH1 + DH2 - DH3 6.32 Choïn giaù trò ñuùng. Tính nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa CH3OH loûng, bieát raèng: C (r) + O2 (k) = CO2 (k) DHo1 = -94 kcal/mol H2 (k) + 1/2O2 (k) = H2O (l) DHo2 = -68,5 kcal/mol CH3OH (l) + 1½ O2 (k) = CO2 (k) + 2H2O (l) DHo3 = -171 kcal/mol +60 kcal/mol –402 kcal/mol –60 kcal/mol +402 kcal/mol 6.33 Choïn giaù trò ñuùng. Töø caùc giaù trò DH ôû cuøng ñieàu kieän cuûa caùc phaûn öùng : (1) 2SO2(k) + O2(k) = 2SO3(k) DH = -196 kJ (2) 2S(r) + 3O2(k) = 2SO3(k) DH = -790 kJ haõy tính giaù trò DH ôû cuøng ñieàu kieän ñoù cuûa phaûn öùng sau : S(r) + O2(k) = SO2(k) DH = -297 kJ DH = -594 kJ DH = 594 kJ DH = 297 kJ Chöông 7. THEÁ ÑAÚNG AÙP VAØ CHIEÀU CUÛA CAÙC QUAÙ TRÌNH HOÙA HOÏC 7.1 Choïn phaùt bieåu ñuùng: Bieán thieân entropi cuûa heä phuï thuoäc ñöôøng ñi. Entropi coù thuoäc tính cöôøng ñoä, giaù trò cuûa noù khoâng phuï thuoäc löôïng chaát. Trong quaù trình töï nhieân baát kì ta luoân luoân coù : (daáu = öùng vôùi quaù trình thuaän nghòch, daáu > öùng vôùi quaù trình baát thuaän nghòch) Entropi ñaëc tröng cho möùc ñoä hoãn ñoän cuûa caùc tieåu phaân trong heä. Möùc ñoä hoãn ñoän cuûa caùc tieåu phaân trong heä caøng nhoû, giaù trò entropi caøng lôùn. 7.2 Choïn phaùt bieåu ñuùng: 1) Entropi cuûa chaát nguyeân chaát ôû traïng thaùi tinh theå hoaøn chænh, ôû nhieät ñoä khoâng tuyeät ñoái baèng khoâng. 2) ÔÛ khoâng ñoä tuyeät ñoái, bieán thieân entropi trong caùc quaù trình bieán ñoåi caùc chaát ôû traïng thaùi tinh theå hoaøn chænh ñeàu baèng khoâng. 3) Trong heä hôû taát caû caùc quaù trình töï xaûy ra laø nhöõng quaù trình coù keøm theo söï taêng entropi. 4) Entropi cuûa chaát ôû traïng thaùi loûng coù theå nhoû hôn entropi cuûa noù ôû traïng thaùi raén. 1,2 1 1,2,3 1,2,3,4 7.3 Choïn phaùt bieåu ñuùng: Bieán ñoåi entropi khi ñi töø traïng thaùi A sang traïng thaùi B baèng 5 con ñöôøng khaùc nhau (xem giaûn ñoà) coù ñaëc tính sau: V P A B 1 2 3 4 5 Moãi con ñöôøng coù DS khaùc nhau. DS gioáng nhau cho caû 5 ñöôøng. Khoâng so saùnh ñöôïc. DS cuûa ñöôøng 3 nhoû nhaát vì laø con ñöôøng ngaén nhaát 7.4 Choïn phöông aùn ñuùng: 1) Coù theå keát luaän ngay laø phaûn öùng khoâng töï xaûy ra khi DG cuûa phaûn öùng döông taïi ñieàu kieän ñang xeùt. 2) Coù theå caên cöù vaøo hieäu öùng nhieät ñeå döï ñoaùn khaû naêng töï phaùt cuûa phaûn öùng ôû nhieät ñoä thöôøng (» 298K). 3) ÔÛ » 1000K, khaû naêng töï phaùt cuûa phaûn öùng hoùa hoïc chuû yeáu chæ phuï thuoäc vaøo giaù trò bieán thieân entropi cuûa phaûn öùng ñoù. 4) Nhieät taïo thaønh tieâu chuaån cuûa moät chaát hoùa hoïc laø moät ñaïi löôïng khoâng ñoåi ôû giaù trò nhieät ñoä xaùc ñònh. 1,2,4 1,2,3 1,2,3,4 2,4 7.5 Choïn phaùt bieåu ñuùng veà entropi caùc chaát sau: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 1,2,3,4 2,3,6 1,2,3,5,6 2,3,4,6 7.6 Choïn phaùt bieåu sai: Phaân töû caøng phöùc taïp thì entropi caøng lôùn Entropi cuûa caùc chaát taêng khi aùp suaát taêng Entropi cuûa caùc chaát taêng khi nhieät ñoä taêng Entropi laø thöôùc ño xaùc suaát traïng thaùi cuûa heä 7.7 Choïn phöông aùn ñuùng: Xaùc ñònh quaù trình naøo sau ñaây coù DS < 0. N2(k,25oC,1atm) ® N2 (k,0oC,1atm) O2 (k) ® 2O (k) 2CH4(k) + 3O2(k) ® 2CO(k) + 4H2O(k) NH4Cl (r) ® NH3 (k) + HCl (k) 7.8 Choïn caâu ñuùng. Phaûn öùng : 2A(r) + B(l) = 2C(r) + D(l) coù: DS = 0 DS » 0 DS > 0 DS < 0 7.9 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính cuûa phaûn öùng: 2Mg(r) + CO2(k) = 2MgO(r) + C(gr). Bieát (J/mol.K) cuûa caùc chaát: Mg(r), CO2(k), MgO(r) vaø C(gr) laàn löôït baèng: 33; 214; 27 vaø 6. 208 J/K -214 J/K -187 J/K -220 J/K 7.10 Choïn phöông aùn ñuùng: Tính giaù trò bieán ñoåi DS khi 1 mol hôi nöôùc ngöng tuï thaønh nöôùc loûng ôû 1000C,1 atm. Bieát nhieät bay hôi cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä treân laø 549 cal/g. DS = 26,4 cal/mol.K DS = -26,4 cal/mol.K DS = 1,44 cal/mol.K DS = -1,44 cal/mol.K 7.11 Choïn caâu ñuùng. Quaù trình hoaø tan tinh theå KOH trong nöôùc xaûy ra keøm theo söï thay ñoåi entropi chuyeån pha (DScp) vaø entropi solvat hoùa (DSs) nhö sau: DScp < 0 , DSs < 0 DScp 0 DScp > 0 , DSs < 0 DScp > 0 , DSs > 0 7.12 Choïn phöông aùn ñuùng: Quaù trình chuyeån pha loûng thaønh pha raén cuûa brom coù: DH > 0, DS > 0, DV > 0 DH 0 DH > 0, DS < 0, DV < 0 DH < 0, DS < 0, DV < 0 7.13 Choïn caâu ñuùng. Quaù trình hoaø tan khí HCl trong nöôùc xaûy ra keøm theo söï thay ñoåi entropi chuyeån pha (DScp) vaø entropi solvat hoùa (DSs) nhö sau: DScp > 0 , DSs < 0 DScp 0 DScp < 0 , DSs < 0 DScp > 0 , DSs > 0 7.14 Choïn phöông aùn ñuùng: Phaûn öùng: Mg(r) + ½ O2(k) ® MgO(r) laø phaûn öùng toûa nhieät maïnh. Xeùt daáu DHo, DSo, DGo cuûa phaûn öùng naøy ôû 25oC: DHo > 0; DSo > 0 ; DGo > 0 DHo < 0; DSo < 0 ; DGo < 0 DHo 0 ; DGo > 0 DHo > 0; DSo > 0 ; DGo < 0 7.15 Choïn caâu ñuùng. Phaûn öùng thu nhieät maïnh: Coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä cao neáu bieán thieân entropi cuûa noù döông. Khoâng theå xaûy ra töï phaùt ôû moïi giaù trò nhieät ñoä. Coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä thaáp. Coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä cao neáu bieán thieân entropi cuûa noù aâm. 7.16 Choïn phöông aùn ñuùng: Phaûn öùng 3O2 (k) ® 2O3 (k) ôû ñieàu kieän tieâu chuaån coù DHo298 = 284,4 kJ, DSo298 = -139,8 J/mol.K. Bieát raèng bieán thieân entanpi vaø bieán thieân entropi cuûa phaûn öùng ít bieán ñoåi theo nhieät ñoä. Vaäy phaùt bieåu naøo döôùi ñaây laø phuø hôïp vôùi quaù trình phaûn öùng: Phaûn öùng khoâng xaûy ra töï phaùt ôû moïi nhieät ñoä. ÔÛ nhieät ñoä cao, phaûn öùng dieãn ra töï phaùt. ÔÛ nhieät ñoä thaáp, phaûn öùng dieãn ra töï phaùt. Phaûn öùng xaûy ra töï phaùt ôû moïi nhieät ñoä. 7.17 Choïn caâu phuø hôïp nhaát. Cho phaûn öùng 2Mg (r) + CO2 (k) = 2MgO (r) + Cgraphit . Phaûn öùng naøy coù hieäu öùng nhieät tieâu chuaån DHo298 = -822,7 kJ. Veà phöông dieän nhieät ñoäng hoùa hoïc, phaûn öùng naøy coù theå: Xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä cao. Yeáu toá to aûnh höôûng khoâng ñaùng keå Xaûy ra töï phaùt ôû moïi nhieät ñoä. Khoâng töï phaùt xaûy ra ôû nhieät ñoä cao. 7.18 Choïn ñaùp aùn ñaày ñuû : Moät phaûn öùng coù theå töï xaûy ra khi: 1) DH < 0 raát aâm, DS < 0, to thöôøng. 2) DH 0. 3) DH > 0 raát lôùn, DS > 0, to thöôøng. 4) DH > 0, DS > 0, to cao. 1 vaø 2 ñuùng 1, 2, 3, 4 ñuùng 1, 2 vaø 4 ñuùng 2 vaø 4 ñuùng 7.19 Choïn phaùt bieåu sai: Moät phaûn öùng toûa nhieät maïnh coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä thöôøng. Moät phaûn öùng thu nhieät maïnh chæ coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä cao. Moät phaûn öùng haàu nhö khoâng thu hay phaùt nhieät nhöng laøm taêng entropi coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä thöôøng. Moät phaûn öùng thu nhieät maïnh nhöng laøm taêng entropi coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä thöôøng. 7.20 Choïn caâu traû lôøi ñuùng. Moät phaûn öùng ôû ñieàu kieän ñang xeùt coù DG < 0 thì : coù khaû naêng xaûy ra töï phaùt trong thöïc teá. xaûy ra töï phaùt trong thöïc teá. ôû traïng thaùi caân baèng. Khoâng xaûy ra. 7.21 Choïn ñaùp aùn ñaày ñuû nhaát. Phaûn öùng coù theå xaûy ra töï phaùt trong caùc tröôøng hôïp sau: DH 0; DH > 0; DS > 0; DH > 0; DS < 0 DH > 0; DS > 0; DH 0 DH 0; DS > 0; DH > 0; DS < 0 DH > 0; DS 0; DH < 0; DS < 0 7.22 Choïn tröôøng hôïp sai: Tieâu chuaån coù theå cho bieát phaûn öùng xaûy ra töï phaùt ñöôïc veà maët nhieät ñoäng laø: DHo 0 DG0 < 0 Haèng soá caân baèng K lôùn hôn 1. Coâng choáng aùp suaát ngoaøi A > 0 7.23 Choïn phaùt bieåu sai. Taát caû caùc quaù trình keøm theo söï taêng ñoä hoãn loaïn cuûa heä laø quaù trình töï xaûy ra. Taát caû caùc quaù trình baát thuaän nghòch trong töï nhieân laø quaù trình töï xaûy ra. ÔÛ ñieàu kieän bình thöôøng, caùc quaù trình toaû nhieàu nhieät laø quaù trình coù khaû naêng töï xaûy ra Taát caû caùc quaù trình sinh coâng coù ích laø quaù trình töï xaûy ra. 7.24 Choïn phaùt bieåu ñuùng vaø ñaày ñuû. 1) Ña soá caùc phaûn öùng xaûy ra ôû nhieät ñoä cao coù bieán thieân entropi döông. 2) Phaûn öùng khoâng theå xaûy ra töï phaùt khi DGopö > 0. 3) Moät phaûn öùng thu nhieät maïnh nhöng laøm taêng entropi coù theå xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä thöôøng. 4) Coù theå keát luaän ngay laø phaûn öùng khoâng xaûy ra töï phaùt khi DG cuûa phaûn öùng naøy lôùn hôn khoâng taïi ñieàu kieän ñang xeùt. 1, 2 & 4 1, 2, 3 & 4 1 & 4 1, 3 & 4 7.25 Choïn phöông aùn ñuùng: Cho caùc phaûn öùng xaûy ra ôû ñieàu kieän tieâu chuaån: 1) 3O2 (k) ® 2O3 (k) DHo > 0, phaûn öùng khoâng xaûy ra töï phaùt ôû moïi nhieät ñoä. 2) C4H8(k) + 6O2(k) ® 4CO2(k) + 4H2O(k) DH0 < 0, phaûn öùng xaûy ra töï phaùt ôû moïi nhieät ñoä. 3) CaCO3(r) ® CaO(r) + CO2(k) DH0 > 0, phaûn öùng xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñoä cao. 4) SO2(k) + ½ O2(k) ® SO3(k) DH0 < 0, phaûn öùng xaûy ra töï phaùt ôû nhieät ñ
Tài liệu đính kèm: