Sáng kiến kinh nghiệm Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học

âm nhập của electron.
2. a) Sự tạo thành FeO từ các đơn chất Fe và oxit ở đkc:
 2Fe+O2 → 2FeO (1)
 ΔH0= -63700 cal.mol-1
 ΔS0= S0FeO – (S0Fe + ½ S0o2 ) = -17 cal.mol-1.K-1
 ΔG10 = ΔH0 –T.ΔS0= -58,634 kcal.mol-1
 Sự tạo thành Fe2O3 từ các đơn chất Fe và oxi ở đkc:
 2Fe + 3/2O2 → Fe2O3 (2)
 ΔH0=-169500 cal.mol-1
 ΔS0= ΔS0Fe2O3- (2S0Fe + 3/2S0O2)= -65,6 cal.mol-1.K-1
 ΔG20 = ΔH0 – T.ΔS0 = -149,952 kcal.mol-1 
 Sự tạo thành Fe3O4 từ các đơn chất Fe và oxi ở đkc:
	3Fe + 2O2 → Fe3O4
 ΔH0=-266900 cal.mol-1
 ΔS0= ΔS0Fe3O4- (3S0Fe + 2S0O2)= -81,3cal.mol-1.K-1
 ΔG20 = ΔH0 – T.ΔS0 = -242,6726 kcal.mol-1
b) Xét quá trình: 2/3 Fe3O4 + 1/6 O2 Fe2O3 ΔG30
ΔG30 = ΔG0Fe2O3 – 2/3 ΔG0Fe3O4 = 11,83 kcal.mol-1
Nên phản ứng xảy ra theo chiều nghịch hay ở đkc Fe3O4 bền hơn Fe2O3 
Xét quá trình 2FeO + ½ O2 Fe2O3 ΔG40
ΔG40 = ΔG0Fe2O3 – 2 ΔG0FeO= -32,6832 kcal.mol-1 < 0
Nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận hay ở đkc Fe2O3 bền hơn FeO
Vậy tính bền của các oxit tăng dần theo thứ tự: 
 FeO → Fe2O3 → Fe3O4
Bài 8: Trong quá trình khí hóa than, than chuyển hóa thành hỗn hợp nhiên liệu của cacbon monoxide và hyđrô, được gọi là khí than: H2O (k) + C (r) ® CO (k) + H2 (k)
a. Hãy tính sự biến đổi entanpi chuẩn của phản ứng này từ những phương trình phản ứng hóa học và sự biến đổi entanpi chuẩn 
2C (s) + O2 (g) ® 2 CO (g)	ΔrH° = –221.0 kJ mol–1
2H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (g)	ΔrH° = –483.6 kJ mol–1
Khí than được dùng làm nhiên liệu: CO (k) + H2 (k) + O2 (k) ® CO2 (k) + H2O (k)
b. Với những giả thiết đã cho, hãy tính sự biến đổi entanpi cho sự cháy này 
C (r) + O2 (k) ® CO2 (k)	ΔrH° = –393.5 kJ mol–1
Khí than cũng có thể thực hiện quá trình metan hóa :
3H2 (k) + CO (k) ® CH4 (k) + H2O (k)
c. Dùng các dữ kiện cho thêm, hãy xác định sự biến đổi entanpi chuẩn của phản ứng metan hóa: CH4 (k) + 2O2 (k) ® CO2 (k) + 2 H2O (k) ΔrH° = –802.7 kJ mol–1
Hướng dẫn: 
a. (1) 2C (s) + O2 (g) ® 2 CO (g)	ΔrH° = –221.0 kJ mol–1
 (2) 2H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (g)	ΔrH° = –483.6 kJ mol–1
Phản ứng tổng là ½ (E1 – E2): ΔrH° = +131.3 kJ mol–1.
b. (3) CO (g) + H2 (g) + O2 (g) ® CO2 (g) + H2O (g)
 (4) C (s) + O2 (g) ® CO2 (g)	ΔrH° = –393.5 kJ mol–1
E3 = E4 + ½ E2 – ½ E1 ΔrH° = –524.8 kJ mol–1.
c. (5) 3H2 (g) + CO (g) ® CH4 (g) + H2O (g)
(6) CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g)	ΔrH° = –802.7 kJ mol–1
E5 = 3E2 – ½ E1 – E6	ΔrH° = –205.7 kJ mol–1
Bài 9. Hãy tính nhiệt tạo thành chuẩn của As2O3 tinh thể dựa vào các dữ kiện sau:
As2O3(r) 	+	3H2O	(l)	= 2H3AsO4 (aq)	= 31,59 kJ/mol
AsCl3(r)	+ 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq)	=73,55kJ/mol
As(r) 	+	3/2Cl2(k)	= AsCl3(r)	= - 298,70 kJ/mol
HCl(k)	+	aq	= HCl(aq)	= - 72,43kJ/mol
1/2H2(k)	+	1/2Cl2(k)	= HCl(k)	= - 93,05kJ/mol
H2(k)	+ 	1/2O2(k)	= H2O(l)	= - 285,77kJ/mol
2. Cho 3As2O3(r)	+ 	3O2(k)	= 3As2O5(r)	= - 812,11kJ/mol
3As2O3(r)	+	2O3(k)	= 3As2O5(r)	= - 1095,79kJ/mol
Biết năng lượng phân ly của phân tử oxi là 493,71kJ/mol; năng lượng liên kết O-O(tính từ H2O2) là 138,07kJ/mol.Hãy chứng minh rằng phân tử ozon không thể có cấu trúc vòng kín mà phải có cấu tạo góc.
Hướng dẫn giải:
1.Nhiệt tạo thành chuẩn của As2O3 được tính từ phản ứng:
2As(r) + 3/2O2(k) = As2O3(r) (*)
Phản ứng (*) này được tổ hợp từ các phản ứng đã cho như sau:
 2H3AsO4 (aq) = As2O3(r) 	+	3H2O	(l)	 = - 31,59 kJ/mol
2x │AsCl3(r) + 3H2O(l) = H3AsO3 (aq) + 3HCl(aq) (2) = 2 x73,55kJ/mol 2 x│As(r) 	+	3/2Cl2(k)	= AsCl3(r)	(3) = 2 x (-298,70) kJ/mol
6 x│HCl(aq) = HCl(k) + aq	 (4)	 	= 6 x 72,43kJ/mol
6 x │ HCl(k) = 1/2H2(k) + 1/2Cl2(k)	(5)	= 6 x 93,05kJ/mol
3 x │H2(k) + 	1/2O2(k)	= H2O(l) (6) 	= 3 x (-285,77)kJ/mol
Do đó: = + + + + + = -346,32 kJ/mol
2.– Nếu O3 có cấu tạo vòng 3 cạnh, khép kín thì khi nguyên tử hóa O3 phải phá vỡ 3 liên kết đơn O-O, lượng nhiệt cần cung cấp là: 3 x 138,07 = 414,21 kJ/mol
Nếu O3 có cấu tạo góc thì khi nguyên tử hóa O3 phải phá vỡ 1 liên kết đơn và 1 liên kết đôi, lượng nhiệt cần cung cấp là: 493,71 + 138,07 = 632,78 kJ/mol
Trong khi đó nếu tính theo các giá trị đã cho ở đề bài, ta có:
Quá trình 3 O2 = 3 O3 có ΔH = -812,11 – (- 1095,79) = 283,68 kJ/mol
Ta lại có sơ đồ: 
 	ΔH	 	
	2O3
Từ đó: 3. = ΔH + 2. nên = 598,725 kJ/mol
Kết quả này gần với kết quả tính được khi giả sử ozon có cấu tạo góc. Do vậy, cấu tạo góc phù hợp hơn về mặt năng lượng so với cấu tạo vòng.
Bài 10: 1. Trong 1 nhiệt lượng kế chứa 1,792 lít (đktc) hỗn hợp CH4, CO và O2. Bật tia lửa điện để đốt hoàn toàn CH4 và CO, lượng nhiệt toả ra lúc đó là 13,638 KJ. Nếu thêm tiếp 1 lượng dư hiđro vào nhiệt lượng kế rồi lại đốt tiếp thì lượng nhiệt thoát ra thêm 9,672 kJ. Cho biết nhiệt tạo thành của CH4, CO, CO2, H2O tương ứng bằng 74,8 ; 110,5 ; 393,5 ; 241,8 (kJ.mol-1). Hãy tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp đầu.
2. Hợp chất Q có PTK = 122,0 chứa các nguyên tố C, H, O. Dùng lượng O2 dư để đốt cháy hết một mẩu rắn Q nặng 0,6 gam trong một nhiệt lượng kế ban đầu chứa 710,0 gam nước tại 25oC. Sau phản ứng nhiệt độ lên tới 27,25oC và có 1,5144 gam CO2(k) và 0,2656 gam H2O(l) tạo ra.
a) Hãy xác định công thức phân tử và viết PTHH cho phản ứng đốt cháy Q với trạng thái vật chất đúng. Cho: Sinh nhiệt chuẩn của CO2(k) và H2O(l) ở 25oC tương ứng là -393,51 kJ.mol-1 và -285,83 kJ.mol-1. Nhiệt dung riêng của H2O(l) là 75,312 J.mol-1.K-1 và biến thiên nội năng của phản ứng trên (DUo) là -3079 kJ.mol-1.
b) Hãy tính nhiệt dung của nhiệt lượng kế đó (không kể nước)
c) Tính Sinh nhiệt chuẩn (DH) của Q.
Hướng dẫn giải :	số mol hỗn hợp = 0,08
1. Phản ứng cháy:	CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O	DH1 = - 802,3 kJ/mol
	CO + 1/2O2 ® CO2	DH2 = - 283,0 kJ/mol
	H2 + 1/2O2 ® H2O	DH3 = - 241,8 kJ/mol
	Đặt số mol CH4 là x và CO là y.
	Lượng nhiệt toả ra từ lần cháy đầu:	802,3x + 283,0y = 13,638	(I)
	Lượng O2 dư tính theo H2 = ´ = 0,02 mol
	Þ (0,08 - x - y) - (2x+ ) = 0,02	hay x+ =	0,02	(II)
	Kết hợp (I) với (II) cho: x = 0,01 chiếm 12,5% và y = 0,02 chiếm 25%; còn O2 ~ 62,5%
2. a) Số mol C = = 0,0344 ; H = = 0,0295 và O == 0,00984
C : H : O = 0,0344 : 0,0295 : 0,00984 = 7 : 6 : 2
Với PTK = 122,0 Þ công thức phân tử của Q là C7H6O2.
PTHH cho phản ứng đốt cháy Q với trạng thái vật chất đúng
C7H6O2 (r) + O2 (k) ® 7CO2 (k) + 3H2O (l)
b) n(Q) = = 4,919´10-3 mol
	qV = nDUo = 4,919´10-3´(-3079) = -15,14 kJ
	Tổng nhiệt dung = - = - = 6,730 kJ.K-1 hay 6730 J.K-1.
	Nhiệt dung của H2O = ´75,312 = 2971 J.K-1.
	Vậy nhiệt dung của nhiệt lượng kế = 6730 – 2971 = 3759 J.K-1.
c) 	Theo PT cháy: Dn(k) = 7 - = -0,5 mol
	DHo cháy = DUo + Dn(k)RT = -3079 + (-0,5)´(8,314´298´10-3) = -3080 kJ.mol-1.
	Do DHo cháy = 7DH(CO2(k)) + 3DH(H2O(l)) - DH(Q(r)) 
	nên DH(Q(r)) = 7(-393,51) + 3(-285,83) - (-3080) = - 532 kJ.mol-1.
Bài 11. Cho phản ứng: CH3OH (h) + O2 ® CO2 (k) + 2H2O (h)
 	và các số liệu sau: DS = - 93,615 J.K-1
CO2 (k)
H2O (h)
O2 (k)
CH3OH (h)
DH (kJ.mol-1)
-393,51
- 241,83
-
- 201,17
C (J.K-1.mol-1)
37,129
33,572
29,372
49,371
	Tính DHo và DGo của phản ứng ở 227oC, cho rằng các dữ kiện trên không đổi trong nhiệt độ xét.
Hướng dẫn giải : 
* DH= DH (CO2) + DH (H2O) - DH (CH3OH)
	 = (- 393,51) + (-241,83) ´2 - (-201,17) = -676 kJ
 DC = 37,129 + 33,572´2 - 29,372´1,5 - 49,371 = 10,844 J.K-1
* DH= DH + = - 676000 + 10,844 (500 - 298) = - 673809,5 J
* 	(500K) CH3OH (h) + O2 CO2 (k) + 2H2O (h)
 DS DS DS DS
 (298K) CH3OH (h) + O2 CO2 (k) + 2H2O (h)
Theo định luật Hees: DS= DS + DS + DS + DS + DS
mà DS = = - (ngược chiều)
	 DS = = - 	 (ngược chiều)
còn DS = và DS = (xuôi chiều)
Þ DS= DS + (- 49,371 ln) + (-´29,372 ln) + (37,129 ln) + (33,572 ln)
HAY: DS= DS + = DS + n Dln thay DCvào ta được:
 DS= -93,615 + 10,844 J.K-1 ´ ln = - 88,003 J.K-1 
Þ DG= DH - T´DS= - 673809,5 - 500 ´ (- 88,003) = - 629807,9642 J
 	 hay - 629,8079 kJ 
Bài 12: Xét phản ứng: Zn(r) + Cu2+(aq) ® Zn2+(aq) + Cu(r) diễn ra trong điều kiện tiêu chuẩn ở 25oC.
a. Tính W, Q, DU, DH, DG, DS của phản ứng ở điều kiện trên.
Biết: Zn2+(aq) Zn(r) Cu(r) Cu2+(aq)
 (kJ/mol) -152,4 0 0 64,39
(J/mol.K) - 106,5 41,6 33,3 - 98,7
b. Xét khả năng tự diễn biến của phản ứng theo 2 cách khác nhau.
c. Nếu thực hiện phản ứng trên 1 cách thuận nghịch trong pin điện thì các kết quả trên có gì thay đổi?
a. = + - = -152,4 - 64,39 = -216,79 (kJ)
 = + - - = -106,5 + 33,3 - 41,6 + 98,7 = -16,1 (J/K)
 = - T. = -216,79 + 298,15 .16,1.10-3= -211,99(kJ)
 DUo = QP = = -216,79 (kJ)
 W = 0; quá trình BTN; W’ = 0
b. * = -211,99 (kJ) << 0 ( ≤ - 40 kJ)
Do rất âm nên phản ứng tự xảy ra không những ở đkc mà còn cả ở các điều kiện khác nữa.
* DSmt = = = = 727,12 (J/K)
Þ DS toàn phần = DS hệ + DSmt = -16,1 + 727,12 = 711,02 (J/K)
Vì DS hệ cô lập = DS toàn phần = 711,02 (J/K) > 0
Þ phản ứng tự xảy ra.
c. Khi thực hiện phản ứng trên TN trong pin điện thì các giá trị DH0, DS0, DG0, DU0 không thay đổi do H, S, G, U là các hàm trạng thái nên không phụ thuộc quá trình biến đổi là thuận nghịch hay bất thuận nghịch nhưng các giá trị Q, W thì thay đổi.
Cụ thể: Wtt = 0; W’max = DG0 = -211,99(kJ)
Q = T. DS = 298,15 .(-16,1) = - 4800,215 (J)
Þ DSmt = = = 16,1 (J/K)	Þ DS toàn phần = DSmt + DShệ = 0
Bài 13: Xét quá trình hóa hơi 1 mol nước lỏng ở 250C và 1 atm. Cho biết nhiệt dung đẳng áp của hơi nước, của nước lỏng và nhiệt hóa hơi của nước:
 = 75,31 J/mol.K; = 33,47 J/mol.K; = 40,668kJ/mol
Các dữ kiện trên được chấp nhận giá trị coi như không đổi trong khoảng nhiệt độ khảo sát.
a. Tính DH, DS, DG của hệ trong quá trình hóa hơi nói trên.
b. Dựa vào kết quả thu được, hãy kết luận rằng quá trình hóa hơi của nước trong điều kiện trên có thể tự diễn ra hay không? Vì sao?
Hướng dẫn giải: Ta tưởng tượng chia quá trình hóa hơi của nước ở 250C và 1atm ra làm 3 quá trình nhỏ thuận nghịch như sau:
1. Nâng đẳng áp nước lỏng từ 298K lên 373K.
2. Làm hóa hơi đẳng nhiệt đẳng áp nước lỏng ở 273K và 1 atm.
3. Hạ nhiệt độ hơi nước đẳng áp từ 373K xuống 298K.
Biểu diễn các quá trình nhỏ đó qua sơ đồ:
H2O (l, 1atm, 298K)
H2O (l, 1 atm, 373K)
H2O (k, 1atm, 373K)
H2O (k, 1atm, 298K)
DH, DS, DG
(III)
(II)
(I)
a. - Đối với quá trình nhỏ (I): DH1 = .DT = 75,31.(373-298) = 5648,25 (J/mol) 
	DS1 = = 16,91 (J/mol.K)
- Đối với quá trình nhỏ (II): DH2 = = 40,668 (kJ/mol)
	DS2 = 
- Đối với quá trình nhỏ (III): DH3 = .DT = 33,47.(298 - 373) = - 2510,25 (J/mol)
	DS3 = = -7,51 (J/mol.K)
- Đối với cả quá trình nghiên cứu ta có: 	DH = DH1 + DH2 + DH3 
	 = 5648,25 + 40668 + (-2510,25)
	 = 43806 (J/mol) = 43,806 (kJ/mol).
	 DS = DS1 + DS2 + DS3
	 = 16,91 + 109,03 – 7,51 = 118,43 (J/mol.K)
	 DG = DH – T.DS = 43806 – 298.118,43 = 8514 (J/mol) = 8,514 (kJ/mol)
b. Quá trình đang xét là một quá trình đẳng nhiệt đẳng áp (T, p = const) cho nên thế nhiệt động GT,p được sử dụng là một tiêu chuẩn để đánh giá chiều của quá trình và cân bằng của hệ. Ở đây kết quả cho thấy: 	DGT,p = 8,514 kJ/mol > 0
Vậy quá trình hóa hơi này là một quá trình không thuận nghịch nhưng không thể tự diễn ra mà phải có sự tác động từ bên ngoài.
Bài 14: a. Cho các dữ kiện nhiệt động sau:
C2H5OH (l)
O2 (k)
CO2 (k)
H2O (l)
DHo298 (kcal/mol)
0,00
-94,05
-68,32
So298(cal/mol.K)
32,07
49,00
51,06
16,72
C2H5OH (l) + 3O2 (k) ® 2CO2(k) + 3H2O (l) DH = -326,7 kcal
C (gr) ® C (k) DH = 171,37 kcal/mol
C2H5OH (l) ® C2H5OH (k) DH = 9,4 kcal/mol
H2 (k)®2H (k) DH = 103,25 kcal/mol
EC-C = 83,26 kcal/mol; EC-H = 99,5 kcal/mol; 
EC-O = 79,0 kcal/mol.
O2 (k) ® 2O(k) DH = 117,00 kcal/mol
Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích phản ứng đốt cháy C2H5OH (l), sinh nhiệt tiêu chuẩn của C2H5OH (l) và năng lượng liên kết O-H trong C2H5OH.
Tính hằng số cân bằng của phản ứng đốt cháy C2H5OH ở 298K. Từ giá trị thu được hãy nhận xét về mức độ tiến triển của phản ứng.
b. Cho phản ứng: 	CaCO3(r) à CaO(r) + CO2(k)
Cho biết : ở 298oK, Hopư = +178,32 kJ ; So = +160,59 J/K
1. Phản ứng có tự diễn biến ở 25oC không ? Khi tăng nhiệt độ, G của phản ứng sẽ thay đổi như thế nào?
2. Phản ứng có tự diễn biến ở 850oC không ?
Hướng dẫn giải:
Phản ứng: C2H5OH + 3O 2 = 2CO2 + 3H2O
Áp dụng công thức: DU = DH - DnRT và thay các giá trị vào ta được: 
DU = -326,107 kcal
Từ phản ứng ta có : 	DHopư = 2DHo(CO2) + 3DHo(H2O) - DHo(C2H5OH)
Từ đó suy ra: DHo(C2H5OH) = -66,35 kcal/mol
Theo cách lập sơ đồ liên hệ giữa DHi và Ei của các quá trình biến đổi hoá học theo các số liệu bài cho ta tính được giá trị năng lượng liên kết O-H trong C2H5OH là:
EO-H = 108,19 kcal.
DSopư = 2So(CO2) + 3So(H2O) – So(C2H5OH) = -27,42 cal/mol.K
DGopư = DHo - TDSo = 318528,84 cal/mol
Suy ra: lgK = - Þ K = 10232,36
Hằng số K rất lớn. Điều đó chứng tỏ phản ứng xảy ra hoàn toàn
b. DG0298 = DH0 – TDS0 T = 273 + 25 = 298
 DG0298 = 178,32 x 10-3 J - [ 298 K x 160,59J/K]
 = + 130,46 KJ.
DG0298 > 0 : Phản ứng không tự diễn biến ở 25OC , ở nhiệt độ này chỉ có phản ứng nghịch tự diễn biến 
Vì DS0 >0 nên – TDS0 < 0, khi T tăng , DG0 càng bớt dương, càng tiến tới khả năng tự diễn biến .
2. DG01123 T = 273 + 850 = 1123
DG01123 = DH0 – TDS0 
 DG01123 = 178,32 x 10-3 J - [ 1123 K x 160,59J/K] = - 2022,57 J
DG01123 < 0 : Phản ứng tự diễn biến ở 850OC
Bài 15: Cho các số liệu nhiệt động của một số phản ứng ở 298K
Số thứ tự phản ứng
Phương trình hóa học của phản ứng
DHo298 (kJ)
(1)
2NH3 + 3N2O ® 4N2 + 3H2O
- 1011
(2)
 N2O + 3H2 ® N2H4 + H2O
- 317
(3)
2NH3 + 0,5O2 ® N2H4 + H2O
- 143
(4)
 H2 + 0,5O2 ® H2O
- 286
 S0298 (N2H4) = 240 J/K.mol ; S0298 (H2O) = 66,6 J/K.mol
 S0298 (N2) = 191 J/K.mol ; S0298 (O2) = 205 J/K.mol
Tính nhiệt tạo thành DHo298 của N2H4 , N2O và NH3.
Viết phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy hidrazin bằng khí oxi. Tính DHo298 , DGo298 và hằng số cân bằng K của phản ứng này.
Hướng dẫn giải: 
Ta sắp xếp lại 4 phương trình lúc đầu để khi cộng triệt tiêu các chất và được
 N2 + H2 ® N2H4 . Đó là:
 4N2 + 3H2O ® 2NH3 + 3N2O -DH1
 3N2O + 9H2 ® 3N2H4 + 3H2O 3DH2
 2NH3 + 0,5 O2 ® N2H4 + H2O DH3
 H2O ® H2 + 0,5 O2 -DH4
Sau khi cộng ta được: 4N2 + 8H2 ® 4N2H4 có 4DH5
Suy ra DH5 = (-DH1 + 3DH2 + DH3 - DH4) : 4
 = (1011 - 3 . 317 - 143 + 286) : 4 = 50,75 kJ/mol
Từ DH5 và DH4 và DH2 tính được 
DH= DH5 + DH4 - DH2 = 50,75 - 286 + 317 = 81,75 kJ/mol
N2H4 + O2 ⇌ N2 + 2H2O
Từ DH5 và DH4 và DH3 tính được 
DH= DH5 + DH4 - DH3 = ( 50,75 - 286 + 143 ) : 2 = 46,125 kJ/mol
b. DH= 2 ´ ( -286) - 50,75 = - 622,75 kJ/mol
 DS= 191 + (2 ´ 66,6) - 205 - 240 = - 120,8 J/K
 DG= - 622,75 - ( -120,8. 10 -3 ´ 298) = - 586,75 kJ/mol
 ln K = - = - = 236,8 ; K = 10103
Bài 16: Cho các phản ứng sau với các dữ kiện nhiệt động của các chất ở 250C:
CO2 + H2 CO + H2O
CO2
H2
CO
H2O
DH0298 (KJ/mol)
S0298 (J/mol)
-393,5
213,6
0
131,0
-110,5
197,9
-241,8
188,7
a. Hãy tính DH0298 , DS0298 và DG0298 của phản ứng và nhận xét phản ứng có tự xảy ra theo chiều thuận ở 250C hay không?
b. Giả sử DH0 của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ. Hãy tính DG01273 của phản ứng thuận ở 10000C và nhận xét.
c. Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ra ( giả sử bỏ qua sự biến đổi DH0, DS0 theo nhiệt độ). 
Hướng dẫn giải:
a. DH0298 , DS0298 và DG0298
 Pt phản ứng: CO2 + H2 CO + H2O
ta có : DH0298(pư) = [DH0298(CO) + DH0298(H2O)] – [DH0298(CO2) + DH0298(H2O)] = (-110,5 – 241,8) – ( -393,5) = 41,2 KJ/mol
 DS0298(pư) = [ S0298(CO) + S0298(H2O) – [S0298(CO2)] = 42 J/mol
 DG0298(pư) = DH0298(pư) –TDS0298(pư) = 41200 – 298 x 42 = 28684 J/mol
Vì DG0298(pư) > 0 nên phản ứng không tự diễn ra theo chiều thuận ở 250C
b. áp dụng công thức : 
Thay số tìm ra DG01273 = 1273[ 28684/298 + 41200(1/1273 – 1/298)] = -12266 J/mol
Vì 	DG01273 < 0 nên phản ứng tự diễn ra theo chiều thuận ở 10000C
c. Để phản ứng tự diễn ra theo chiều thuận thì : 
T > DH0/ DS0 = 41200/42 = 980,95K tức ở 707,950C
Bài 17: Sử dụng các dữ kiện sau, tính sinh nhiệt hình thành axit nitrơ (HNO2(dd)) trong dung dịch nước trong điều kiện đẳng áp và đẳng tích:
a.NH4NO2(r) ® N2(k) + 2H2O(l)	DH1 = -300,4 kJ	
b.2H2(k) + O2(k) ® 2H2O(l)	DH2 = -569,2 kJ
c.N2(k) + 3H2(k) ® 2NH3(dd)	DH3 = -170,8 kJ
d.NH3(dd) + HNO2(dd) ® NH4NO2(dd)	DH4 = - 38,08 kJ
e.NH4NO2(r) + H2O(l) ® NH4NO2(dd)	DH5 = +19,88 kJ
Hướng dẫn giải:
Phản ứng: 1/2N2(k) + 1/2H2(k) + O2(k) → HNO2(dd)
∆H0sinh (HNO2(dd)) 	= - DH1 + DH2 – 1/2 DH3 - DH4 + DH5.
	= - (-300,4) + (-569,2) – ½(-170,8) – (-38,08) + 19,88
	= - 125,44 kJ/mol. 
Bài tập 18 (Trường THPT Chuyên Vị Thanh – Hậu Giang): Tính năng lượng mạng lưới ion của CaCl2 biết rằng:
- của tinh thể CaCl2 là -795kJ/mol
- Nhiệt nguyên tử hóa của là 192kJ/mol
- Năng lượng ion hóa 	I1 +I2 = 1745kJ/mol
- Năng lượng liên kết ECl, k trong Cl2 là 243kJ/mol
- Ái lực electron (ECl,k) = -364kJ/mol
Giải: Sử dụng phương pháp tổ hợp cân bằng ta có:
	-
2Cl (k) Cl2 (k)	- Elk
	- (I1 +I2)
2Cl-(k) 2Cl (k) +2e 	-2E
Gộp các phương trình trên ta có: 
Năng lượng của quá trình là năng lượng mạng lưới ion của CaCl2 (r) và có giá trị: 
Bài tập 18 (trường THPT Chuyên Vị Thanh – Hậu Giang): Tính năng lượng liên kết trung bình C – H và C – C từ các kết quả thực nghiệm sau:
- Nhiệt đốt cháy CH4: - 801,7kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy C2H6: - 1412,7kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy hidro: - 241,5kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy than chì: - 393,4kJ/mol
- Nhiệt hóa hơi than chì: 715kJ/mol
- Năng lượng liên kết H – H là 431,5kJ/mol
Hướng dẫn giải: Sắp xếp lại phương trình ta có:
	- 
Tổ hợp các phương trình trên ta có:
	= -801,5+483 +393,4 +715 +2 (431,5) = 1652,7 kJ/mol
Năng lượng liên kết C – H: 1652,7 : 4 = 413,715 kJ/mol.
Tương tự ta tính được năng lượng liên kết C – C là 345,7 kJ/mol
Bài tập 19 (bài tập lí thuyết và thực nghiệm – Cao Cự Giác): Tính nhiệt hình thành (nhiệt sinh) chuẩn của khí CO từ các dữ kiện thực nghiệm sau:
Kết quả này có phù hợp với công thức cấu tạo của CO là C = O không? Giải thích ? Biết:
- Nhiệt thăng hoa của than chì là 170kcal/mol
- Năng lượng liên kết O = O trong O2 là 118kcal/mol
- Năng lượng liên kết C= O trong CO2 là 168 kcal/mol.
Hướng dẫn giải: Ta có: 	
Tổng hợp 2 phương trình trên ta có:
Nếu chấp nhận công thức cấu tạo của CO là C = O thì theo dữ kiện bài ra ta có
Như vậy giữa 2 cách tính này có sự chênh lệch khá lớn do đó công thức cấu tạo C = O không đúng.
Bài tập 20 (bài tập lí thuyết và thực nghiệm – Cao Cự Giác): Tính nhiệt hình thành từ các đơn chất tương ứng, biết
Hướng dẫn giải: Cộng gộp các phương trình trên lại ta có:
= - 296,6128 – 98,1888 – 130,1652 – 285,5776 = - 810,5438kJ.
3. KẾT LUẬN
Qua đề tài này thì đã củng cố thêm về các kiến thức hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học.
Biết cách nhận dạng các loại phương trình đó là loại gì (loại phản ứng sinh nhiệt hay hay là phản ứng đốt cháy.
Tính được một số bài toán hóa học về phần hiệu ứng nhiệt này. 
Có thể giải thích được một số hiện tượng đơn giản trong tự nhiên. 
Nhiệt hóa học chỉ khảo sát vấn đề bảo toàn và chuyển hóa năng lượng. Không đề cập đến vấn đề chiều hướng, khả năng mức độ của quá trình.
Một cách gần đúng phản ứng thường xảy ra theo chiều tỏa nhiệt (<0) nhưng cũng có những phản ứng tự xảy ra theo chiều thu nhiệt.
Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa bao quát hết được các loại, dạng của phương pháp. Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sự điển hình. Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung cho cho đề tài để thực sự góp phần giúp học cho việc giảng dạy và học tập môn hoá học trong nhà trường phổ thông ngày càng tốt hơn.
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] (2009), hóa học 1. Đại học công nghiệp tp Hồ Chí Minh, khoa công nghệ hóa.
[2] Nguyễn Đức Chung (2002), hóa học đại cương. 
[3] Hóa lý và hóa keo, Nguyễn Hữu Phú, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội (2003)
[4] Bài tập hóa lí, Nguyễn Văn Duệ - Trần Hiệp Hải, NXB Giáo Dục (2003)
[5] Giáo trình hóa học đại cương, Thân Cưu, Sư phạm Đà Nẵng (2001)
[6] Cơ sở lí thuyết các phản ứng hóa học, Trần Thị Đà – Đặng Trần Phách, NXB Giáo Dục Việt Nam (2009)
[7] bài tập lí thuyết và thực nghiệm, Cao Cự Giác, NXB Giáo dục, (2003)
[8] Tuyển tập đề thi olympic hóa học lần thứ 14 – 15, ban tổ chức kì thi, NXB Đại học sư phạm (2009).
[9] Đề giới thiệu và đề chính thức khu vực duyên hải và đồng bằng Bắc Bộ năm 2013 – 2014; 2018;
MỤC LỤC
Đề mục	Trang