Chuyên đề Hóa học 10 trang 33 Cánh diều

Với Chuyên đề Hóa học 10 trang 33 trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs Chuyên đề học tập Hóa học 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Chuyên đề Hóa học 10 trang 33.

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 Hóa 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs 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

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 6: Hóa học về phản ứng cháy nổ

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 7: Phòng chống và xử lí cháy nổ

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 8: Vẽ cấu trúc phân tử

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 9: Thực hành thí nghiệm hóa học ảo

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---