BÀI tập lý THUYẾT về PHẢN ỨNG hóa học

BÀI TẬP LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC
1. a) Nhiêt đốt cháy benzen lỏng ở P = 1 at và t = 25 0C bằng – 3271,9 kJ/mol. Tính nhiệt đốt cháy đẳng tích của
benzen ở t = 250C. Chấp nhận các sản phẩm khí của sự đốt cháy đều là khí lí tưởng.
b) Tính hiệu ứng nhiệt của quá trình hiđro hóa etilen thành etan ở nhiệt độ T = 400 K, biết rằng tại nhiệt độ đó
nhiệt hình thành (∆Hht) của etilen và của etan lần lượt bằng 49,23 kJ/mol và – 89,62 kJ/mol.
0
2. a) Tính hiệu ứng nhiệt ở 25 0C của phản ứng 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3, biết ∆H ht , 298 Al O = −1667,82

(

(

)

)

2

3

= −819,28 kJ/mol.
kJ/mol; ∆H
b) Nhiệt đốt cháy của benzen lỏng ở 25 0C, 1atm là - 3268 kJ/mol. Xác định nhiệt hình thành của benzen lỏng ở
điều kiện đã cho về nhiệt độ và áp suất, biết rằng nhiệt hình thành chuẩn ở 25 0C của CO2(k), H2O(l) lần lượt bằng 393,5 và -285,8 kJ/mol.
∆H 0ht , 298 C H O ( r ) biết:
∆H 0đc , 298 C H O ( r ) = −2805 kJ/mol;
∆H 0ht , 298 CO ( k ) = −393,5 kJ/mol;
c) Tính
6 12 6
6 12 6
2

( ∆H

0
ht , 298 Fe2O3

(

)

0
ht , 298 H 2O ( l )

)

(

)

(

)

= −285,8 kJ/mol.

3. Tình nhiệt hình thành (∆Hht) của SO3 biết:
3
a)
PbO + S + O2 → PbSO4
∆Ha = - 692,452 kJ

2
b)
PbO + H2SO4.5H2O → PbSO4 + 6H2O
∆Hb = - 97,487 kJ
c)
SO3 +6H2O → H2SO4.5H2O
∆Hc = - 205,853 kJ
4. a) Tính nhiệt hình thành chuẩn của axetilen dựa vào hiệu ứng nhiệt của các phản ứng cho dưới đây:
∆H10 = - 2602 kJ
2C2H2(k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O(l)
(1)
∆H 02 = -393,5 kJ
C (r) + O2 (k) → CO2 (k)
(2)
1
∆H 30 = -285,8 kJ
H2 (k) +
O2 (k) → H2O(l)
(3)
2
7
b) Cho: C2H6 (k) +
O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (k)
∆H0 = −1427,7 kJ
2
và nhiệt hoá hơi chuẩn của nước lỏng là 44 kJ.mol−1. Tính giá trị ∆H0 của phản ứng:
7
C2H6 (k) +
O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (l)
2

5. Ở 250C và 1atm nhiệt đốt cháy của khí xiclopropan (C 3H6), của than chì và của hiđro lần lượt bằng – 2091,372;
– 393,513 và – 285,838 kJ/mol. Cũng trong điều kiện này nhiệt hình thành của propen khí bằng 20,414 kJ/mol.
Tính:
a) Nhiệt hình thành của khí xiclopropan ở 250C.
b) Hiệu ứng nhiệt của phản ứng đồng phân hoá xiclopropan (k) 
→ propen (k)?
6. Xét phản ứng: CH4(k) + H2O(k) → CO(k) + 3H2(k). Biết: nhiệt hình thành chuẩn ở 250C của CH4(k), H2O(k) và CO(k)
lần lượt bằng -74,8 ; -241,8 và -110,5 kJ/mol; entropi chuẩn ở 25 0C của CH4(k), H2O(k), CO(k) và H2(k) lần lượt bằng
186,2 ; 188,7 ; 197,6 và 130,6 J/K.mol.
a) Tính ∆H0 và ∆S0 của phản ứng ở 250C.
0
b) Tính ∆G 373 của phản ứng, chấp nhận rằng ∆H0 và ∆S0 không phụ thuộc T.
c) Tại nhiệt độ nào thì phản ứng đã cho có khả năng tự diễn biến ở điều kiện chuẩn.
7. a) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của muối BaCl2 từ các dữ kiện sau:
∆H 0ht BaCl2 ( TT ) = −860,2 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; ( ∆H th ) Ba = 192,5 kJ/mol; ( I1 ) Ba = 501,2 kJ/mol;

(

)

( I 2 ) Ba = 962,3 kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol.

b) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của CaCl2, biết rằng:
∆H 0ht CaCl2 ( TT ) = −795 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol; ( ∆H th ) Ca = 192 kJ/mol;

(

)

( I ) Ba = I1 + I 2 = 1745

kJ/mol;.
8. Tính năng lượng liên kết trung bình C−H và C−C từ các kết quả thực nghiệm sau: (Các kết quả đều đo được ở
298K và 1atm)
∆H 0đc, 298 CH = −801,7 kJ/mol; ∆H 0đc, 298 C H = −1412,7 kJ/mol; ∆H 0đc, 298 H = −241,5 kJ/mol.

(
( ∆H

)
)

0
đc , 298 C

4

(

(

= −393,4 kJ/mol; ∆H 0th , 298

)

)

C

2

6

(

)

2

= 715 kJ/mol; EH-H = 431,5 kJ/mol.


9. Nhiệt dung đẳng áp của khí hiđro, khí oxi và hơi nước lần lượt bằng 28,8 J/K.mol; 29,3J/K.mol; 33,6 J/K.mol.
Biến thiên entanpi hình thành hơi nước ở 250C bằng – 241,82 kJ/mol. Tính biến thiên entanpi hình thành hơi nước
ở 1000C.
10. Cho phản ứng: H2 + I2 → 2HI
a) Viết biểu thức của định luật tốc độ đối với phản ứng đã cho biết:
- Nếu tăng nồng độ của H2 lên gấp đôi và giữ nguyên nồng độ I2 thì tốc độ phản ứng tăng gấp đôi.
- Nếu tăng nồng độ của I2 lên gấp đôi và giữ nguyên nồng độ H2 thì tốc độ phản ứng tăng gấp đôi.
b) Tính bậc của phản ứng đối với H2, I2 và bậc tổng quát của phản ứng.
c) Ở 508oC, nếu C I 2 = 0,05M, C H 2 = 0,04M thì tốc độ phản ứng là 3,2.10-4.mol.l-1.s-1. Như vậy nếu ban đầu nồng
độ mỗi chất đều bằng 0,04M thì thời gian để 50% H2 phản ứng là bao nhiêu ?
d) Tốc độ phản ứng thay đổi thế nào nếu thể tích của hệ phản ứng giảm 1/2
11. a) Người ta cho vào bình cầu 0,05mol CH3COOCH3 và 0,05mol NaOH tan trong 1 lít nước. Sau 3,7 phút nồng
độ của CH3COOCH3 chỉ còn là 2,5.10-2mol. Tính xem sau 15 phút có bao nhiêu %CH 3COOCH3 bị phân hủy. ở
nhiệt độ không đổi. Cho biết nếu tăng nồng độ của 1 trong 2 chất lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng cũng tăng gấp
đôi.
b) Ở 913K, hằng số tốc độ phản ứng đehidro hóa metylamin: H 3CNH2 → HCN + 2H2 bằng 5.10-3 giây-1. Tính thời
gian để nồng độ metylamin giảm đi 2 lần.
12. Đimetyl ete phân hủy theo quy luật động học của phản ứng bậc 1:

(CH3)2O(k) 
→ CH4(k) + CO(k) + H2(k)
Cho vào bình kín thể tích không đổi ở nhiệt độ T một lượng ete thì áp suất ban đầu trong bình là 300 mmHg. Sau
10 giây, áp suất trong bình là 308,1 mmHg. Hỏi sau bao lâu thì áp suất trong bình đạt 608,1 mmHg ?
13. Tiến hành phân hủy đimetyl ete: (CH3)2O(k) 
→ CH4(k) + CO (k) + H 2(k), trong một bình kín ở 504oC
và đo áp suất của hệ người ta thu được kết quả sau:
Thời gian (s)
0
1550
3100
P (mmHg)
400
800
1000
a) Chứng minh rằng phản ứng phân hủy đimetyl ete là phản ứng bậc một
b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 504oC
c) Tính áp suất P của hệ và % đimetyl ete bị phân hủy sau 460 s
14. Etilen oxit bị nhiệt phân theo phương trình sau:
CH2 - CH2(k) → CH4(k) + CO(k)
O
ở 687K áp suất chung (P) của hỗn hợp phản ứng biến đổi theo thời gian (t) như sau:
t (phút)
0
3
7
10
12
18
P (mmHg)

116,51
120,6
125,8
129,6
132,1
139,1
a) Hãy chứng tỏ rằng phản ứng phân huỷ C2H4O có bậc 1 và tính hằng số tốc độ (k687).
b) Tính thời gian nửa phản ứng, t1/2, ở 687 K.
c) Biết rằng khi phản ứng thực hiện ở 710 K, tỉ lệ hằng số tốc độ phản ứng:

k 687
= 0,02 . Tính năng lượng hoạt
k 710

hóa, Ea, của phản ứng.
15. Người ta nghiên cứu phản ứng xà phòng hóa etyl fomiat (HCOOC2H5) ở 25oC:
HCOOC2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH
Nồng độ ban đầu của NaOH và este đều bằng 0,01M. Lượng etanol tạo thành theo thời gian được biểu diễn trong
bảng sau:
thời gian (s)
0
180
240
300
360
-3
-3
-3
0
2,58.10

3,17.10
3,67.10
4,11.10-3
CC 2 H 5 OH (M)
a) Chứng minh rằng bậc tổng cộng của phản ứng bằng 2.
b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 25oC.
16. Bằng phương pháp áp kế, người ta theo dõi tốc độ phân hủy N 2O trên bề mặt dây vàng đốt nóng ở 990 0C và
thu được dữ kiện sau:
t[phút]
0
30
52
100
P[mmHg]
200
232
250
272
a) Giả thiết rằng sản phẩm phản ứng là N2 và O2, hãy tính áp suất cuối cùng và thời gian nửa phản ứng.
b) Cũng tại nhiệt độ trên song áp suất đầu là 400 mmHg còn thời gian nửa phản ứng là 52 phút thì phản ứng sẽ
diễn ra theo bậc mấy?
17. Kết quả khảo sát động học của phản ứng: A + B → C + D như sau:


Thí nghiệm

CA (mol/l)

CB(mol/l)

Vận tốc (mol/l.phut)

Thí nghiệm 1

0,5

0,5

5.10-2

Thí nghiệm 2

1,0

1,0

20.10-2

Thí nghiệm 3

0,5

1,0

20.10-2

a) Xác định bậc phản ứng và tính hằng số tốc độ của phản ứng trên.
b) Tính tốc độ của phản ứng khi CA = CB = 0,2 mol/l.
c) Tính thời gian cần thiết để một nửa lượng chất (lấy ở câu b) phản ứng.
(Trích đề chính thức kỳ thi olympic truyền thống 30-4 lần XVII-năm 2011,Hóa học 10)

18. Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 27°C, nồng độ chất đầu giảm đi một nửa sau 3000 giây. Ở 37°C,
nồng độ giảm đi 2 lần sau 1000 giây. Xác định:
a) Hằng số tốc độ ở 27°C.
b) Thời gian để nồng độ chất phản ứng còn lại 1/4 nồng độ đầu ở 37°C.
c) Hệ số nhiệt độ γ của hằng số tốc độ phản ứng
d) Năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
19. Để nghiên cứu động học của phản ứng thế: R-Br + H 2O 
→ ROH + HBr người ta theo dõi biến thiên nồng
độ R-Br. Các kết quả thu được như sau:
Ở 200C
Ở 400C
t (phút) Nồng độ R-Br (mol.L-1)
t (phút) Nồng độ R-Br (mol.L-1)
0
0,32
0,16
0
0,32
0,16
8
0,27
0,135
8
0,16
0,08
24
0,19
0,095
24
0,04

0,02
32
0,16
0,08
32
0,02
0,01
50
0,11
0,05
50
0,005
0,0025
0
0
a) Tính thời gian nửa phản ứng ở 20 C và ở 40 C.
b) Xác định bậc của phản ứng.
c) Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 200C và 400C.
d) Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng nghiên cứu.
20. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng tổng hợp NH 3 từ H2 và N2 ở 600K khi không có chất xúc tác bằng 326
kJ/mol. Khi dung chất xúc tác W năng lượng hoạt hóa bằng 163 kJ/mol, còn xúc tác là sắt thì năng lượng hoạt hóa
bằng 175 kJ/mol. Hỏi tốc độ phản ứng tăng bao nhiêu lần khi dùng chất xúc tác đối với mỗi trường hợp.
21. a) Một chất phóng xạ có chu kì bán hủy là 30 năm. Hỏi cần một thời gian bao lâu để 99% số nguyên tử của nó
bị phân rã ?
40
b) Một vật X có khối lượng 70 kg, có chứa 140 g kali. Trong tự nhiên đồng vị 19 K chiếm khoảng 0,0117%.
i) Tính khối lượng (ra mg) và số nguyên tử đồng vị
ii)

40

19

40
19

K trong mẫu vật X. Biết

40
19

K có M = 39,974.

K là đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã bằng 1,28.109 năm. Tính hằng số phóng xạ của đồng vị này.

40
iii) Tính số nguyên tử 19 K đã bị phân rã trong một năm (chấp nhận ex ≈ 1 – x).
22. a) Ở 1000K hằng số cân bằng Kp của phản ứng: 2SO2 + O2
2SO3, bằng 3,50 atm-1. Tính áp suất riêng lúc
cân bằng của SO2 và SO3 nếu áp suất chung của hệ bằng 1 atm và áp suất cân bằng của O2 bằng 0,1 atm.
b) Ở 600K đối với phản ứng: H2 + CO2
H2O(k) + CO
Nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600 ; 0,459; 0,500 và 0,425 mol/l.
i) Tìm KC, KP của phản ứng.
ii) Nếu lượng ban đầu của H 2 và CO2 bằng nhau và bằng 1 mol được đặt vào bình 5 l thì nồng độ cân bằng
của các chất là bao nhiêu ?
23. Ở 250C hằng số cân bằng KP đối với phản ứng: N2 + 3H2
2NH3 bằng 6,8.10-5
a) Tính ∆G0 của phản ứng ở 250C.
b) Nếu cũng ở nhiệt độ trên, áp suất đầu của N 2, H2 và NH3 là 0,250 ; 0,550 và 0,950 atm. Tìm ∆G của phản
ứng..

24. Cho cân bằng hóa học: N2(k) + 3H2(k)
2NH3(k)
∆H = -92 kJ/mol.
Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N 2 và H2 theo tỉ lệ mol 1:3, khi đạt tới trạng thái cân bằng ở điều kiện tối ưu
(4500C và 300 atm) thì NH3 chiếm 36% về thể tích.
a) Tính hằng số cân bằng Kp.


b) Giữ nhiệt độ không đổi ở 450 0C, cần tiến hành phản ứng dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng thái cân
bằng NH3 chiếm 50% thể tích?
c) Giữ áp suất không đổi (300 atm), cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân bằng NH 3
chiếm 50% về thể tích? Cho biết phương trình Van't Hoff liên hệ hai hằng số cân bằng ở 2 nhiệt độ là:
K
∆H  1 1 
 − .
ln 2 =
K1
R  T1 T2 
(Trích đề chính thức kỳ thi olympic truyền thống 30-4 lần XVII-năm 2011,Hóa học 10)
25. Khi đun nóng amoni clorua trong bình kín thì xảy ra phản ứng:
NH4Cl(r)
NH3(k) + HCl(k)
Cho biết áp suất của hệ lúc cân bằng ở 427 0C là 6,0 atm, ở 4590C là 11,0 atm. Các khí được xem là khí lí tưởng.
Tính:
a) Hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 4270C và ở 4590C.
b) ∆G0 của phản ứng ở 4270C.
c) Giả định rằng ∆H0, ∆S0 của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu, tính
∆H0, ∆S0 của phản ứng ở 4270C.
26. Nitrosyl clorua (NOCl) là một khí độc, khi đun nóng nó bị phân hủy theo phản ứng
2 NOCl (k)

2 NO (k) + Cl2 (k)
a) Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích của quá trình phân hủy hoàn toàn 1,3 mol NOCl ở 475oC.
b) Tính KP của cân bằng ở 475oC.
c) Ở 475oC, cho 0,2 mol NO và 0,1 mol Cl 2 vào một bình kín dung tích 2 lít không đổi. Tính áp suất khí trong bình
tại thời điểm cân bằng. Coi các khí là khí lý tưởng.
Cho: Bảng số liệu nhiệt động (không phụ thuộc vào nhiệt độ)
∆H 0ht , 298 (kJ/mol)
S 0298 (J/mol.K)
Chất
NOCl (k)
51,71
264
NO (k)
90,25
211
Cl2 (k)
223
(Trích đề thi chọn HSG các trường chuyên khu vực DH & ĐB Bắc Bộ năm 2012, Hóa học10)
27. Ở 1bar và 6300C sự phân hủy khí SO3 xảy ra theo phản ứng:
2SO3
2SO2 + O2
Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, khối lượng riêng của hỗn hợp khí ρ = 0,928 g/l.
n SO3pu
a) Hãy xác định độ phân li α của SO3 ( α =
) và các hằng số cân bằng KP, KC của phản ứng.
n SO3bđ
0
b) Tính ∆G của phản ứng ở 6300C.
c) Cân bằng sẽ dịch chuyển thế nào nếu thêm một lượng He vào bình trong hai trường hợp:
a) Cho tới khi áp suất tăng gấp đôi (nhiệt độ và thể tích bình không đổi)

b) Khi tăng thể tích bình lên gấp đôi và He được thêm vào để giữ cho áp suất tổng trong bình vẫn như ban
đầu (khi chưa có He; nhiệt độ không đổi).
28. Xét phản ứng: CH4(k)
C (r) + 2H2 (k)
0
0
-1
Biết: (∆H ht,298 )CH 4 (k ) = - 74,85 kJ.mol ; (S298 )CH 4 (k ) = 186,26 J.mol-1.K-1

(S0298 )C(r ) = 5,84 J.mol-1.K-1;

(S0298 ) H2 (k ) = 130,68 J.mol-1.K-1

0
a) Tính ∆G 298 của phản ứng từ đó suy ra KP của phản ứng ở 250C
0
b) Chấp nhận rằng (∆H ht,298 )CH 4 (k) không đổi trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu, tính KP của phản ứng ở 500C.
c) Ở 250C, áp suất chung của hệ phản ứng lúc cân bằng là 0,01 atm. Tính hằng số cân bằng K x của phản ứng và độ
phân li α của CH4 (k).
d) Hãy cho biết chiều chuyển dịch cân bằng khi tăng áp suất chung của hệ.
29. Ở 270 C, phản ứng : N2O4(k)
2NO2(k) , có hằng số cân bằng Kp = 0,17 atm.
a) Tính thành phần phần trăm của hỗn hợp khí khi áp suất chung của hệ lần lượt bằng 1 atm và 10 atm.
b) Tính hằng số cân bằng KP của phản ứng trên ở 630C. Biết rằng nhiệt hình thành chuẩn ở 250C của N2O4 và NO2
bằng 9,7 và 33,5 kJ/mol. Giả thiết rằng nhiệt của phản ứng, ∆H0, không phụ thuộc vào nhiệt độ.
c) Từ các kết quả thu được ở trên có thể rút ra các kết luận gì về ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến sự chuyển
dịch cân bằng ? Đồng thời liên hệ các kết quả đó với nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê.
d) Cho biết chiều hướng chuyển dịch cân bằng khi:
- Giữ áp suất và nhiệt độ của hệ không đổi, thêm vào hệ một lượng khí Ar.

- Giữ thể tích và nhiệt độ của hệ không đổi, thêm vào hệ một lượng khí Ar.
30. Ở 457 K và dưới áp suất chung bằng 1 atm 5% NO2 bị phân tích theo phản ứng:
2NO2
2NO + O2
∆H0 = 114,14
a) Tính hằng số cân bằng Kx, KP, KC của phản ứng ở 457 K
b) Tính ∆G0 của phản ứng ở 457 K
31. Cho 0,25 mol NH4I (r) vào trong bình chân không dung tích 3lít ở 600K xảy ra 2 phản ứng sau:
NH4I (r)
NH3 (k) + HI (k)
(1);
K1 = 1,69
2HI (k)
H2 (k) + I2 (k)
(2); K2 = 1/64
a) Tính áp suất riêng phần của 4 khí và áp suất tổng cộng khi cân bằng.
b) Tính khối lượng NH4I (r) còn lại khi cân bằng.
32. Ở 1020K, hai phản ứng sau có thể diễn ra đồng thời:
C(r) + CO2(k)
2CO(k)
(1)
KP1 = 4
Fe(r) + CO2(k)
CO(k) + FeO(r)
(2)
KP2 = 1,25
Xét hệ gồm hai phản ứng trên.
a) Chứng minh rằng áp suất riêng phần của CO và CO 2 (và do đó áp suất toàn phần của hệ) ở trạng thái cân bằng
có giá trị xác định không phụ thuộc vào trạng thái đầu của hệ.

b) Cho vào bình kín dung tích V = 20 lít (không đổi) ở 1020K, 1 mol Fe, 1 mol C và 1,2 mol CO 2. Tính số mol
mỗi chất trong hệ tại thời điểm cân bằng?
HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP SỐ
15
0
1. a) C6H6(l) +
O2 
→ 6CO2(k) + 3H2O(l) ∆H 298 = - 3271,9 kJ
2
∆H = ∆U + ∆nRT ⇒ ∆U = ∆H - ∆nRT
⇒ nhiệt đốt cháy đẳng tích:
15
QV = ∆U = - 3271,9 – (6 ).8,314.298.10-3 = - 3268,18 kJ/mol
2
b)
C2H4(k) + H2(k) 
→ C2H6(k)
⇒ Hiệu ứng nhiệt của phản ứng ở 400 K
∆H = ( ∆H ht ) C 2 H 6 − ( ∆H ht ) C2 H 4 = – 89,62 – 49,23 = - 138,85 kJ/mol.
2. a) 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3
0
0
0
⇒ ∆H 298 = ∆H ht , 298 Al2O3 − ∆H ht , 298 Fe 2O3 = −1667,82 − (−819,28) = - 848,54 kJ

(

)

(

)

15
O2(k) 
→ 6CO2(k) + 3H2O(l)
2
= ∆H 0đc , 298 C H ( l ) = 3 ∆H 0ht , 298 H O ( l ) + 6 ∆H 0ht , 298

b) C6H6(l) +
∆H 0pu

(

(

⇒ ∆H

)

)

0
ht , 298 C 6 H 6 ( l )

6

6

(

(

= 3 ∆H

)

)

0
ht , 298 H 2 O ( l )

2

(

+ 6 ∆H

(

)

)

0
ht , 298 CO 2 ( k )

CO 2 ( k )

(

(

− ∆H 0ht , 298

− ∆H

)

)

C6 H 6 ( l )

0
đc , 298 C 6 H 6 ( l )

= 3.(-285,8) + 6.(-393,5) – (- 3268) = 49,6 kJ/mol
c) C6H12O6 (r) + 6O2(k) → 6CO2(k) + 6H2O(l)
∆H 0pu = ∆H 0đc , 298 C H O ( r ) = 6 ∆H 0ht , 298 H O ( l ) + 6 ∆H 0ht , 298 CO ( k ) − ∆H 0ht , 298

(

(

⇒ ∆H

)

)

6

0
ht , 298 C6 H12O6 ( r )

12

(

6

)

2

(

)

2

)

C6H12O6 ( r )

( ∆H )

S+

(

)

= -1270,8 kJ/mol

3
O2 → SO3
(*)
2
3
PbO + S + O2 → PbSO4
(a)
2
PbO + H2SO4.5H2O → PbSO4 + 6H2O
(b)
SO3 +6H2O → H2SO4.5H2O
(c)
0
(*) = (a) – ((b) + (c)) ⇒ ∆H ht SO3 = ∆Ha – (∆Hb + ∆Hc)
3.

(

(

⇒ ∆H

0
ht SO3

4. a)

2C(r) + H2(k) → C2H2(k)

ht SO 3

∆Ha = - 692,452 kJ
∆Hb = - 97,487 kJ
∆Hc = - 205,853 kJ

)

= -389,112 kJ/mol
(*)

2C2H2(k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O(l)
C (r) + O2 (k) → CO2 (k)

( ∆H )

0
ht C 2H 2 ( k )

(1)
(2)

∆H10 = -2602 kJ
∆H 02 = -393,5 kJ

1
∆H 30 = -285,8 kJ
O2 (k) → H2O(l)
(3)
2
1
∆H10
0
0
0
(*) = 2×(2) + (3) - × (1) ⇒ ∆H ht C2H 2 ( k ) = 2 ∆H 2 + ∆H 3 = 228,2 kJ/mol
2
2
7
b)
C2H6 (k) + O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (k) ∆H0 = −1427,7 kJ
2
∆H 0hh = 3×44 = 132 kJ
3H2O(l) 
→ 3H2O(k)
7
∆H 0pu = ∆H0 + ∆H 0hh = -1295,7 kJ
C2H6 (k) + O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (l)
2
9
∆H 0đc , 298 xiclopropan
5. a) C3H6(k) + O2(k) 
→ 3CO2(k) + 3H2O(l)
2
0

0
0
0
⇒ ∆H đc , 298 xiclopropan = 3 ∆H ht , 298 H O ( l ) + 3 ∆H ht , 298 CO ( k ) − ∆H ht , 298 xiclopropan
H2 (k) +

(

)

(

(
⇒ ( ∆H

)
)

0
ht , 298 xiclopropan

Mặt khác:

(

0
⇒ ∆H ht , 298

)

(
= 3( ∆H

)
)

(
+ 3( ∆H

2

0
ht , 298 H 2O ( l )

)
)

0
ht , 298 CO 2 ( k )

(
(

(

)

(

2

6. CH4(k) + H2O(k) → CO(k) + 3H2(k)
∆H 0298 = ∆H 0ht , 298 CO ( k ) − ∆H 0ht , 298
a)

(

(

∆S0298 = S0298
b) ∆G

)
)

(
− ( ∆H

)
)

0
đc , 298 xiclopropan

(
(

)
)

∆H 0ht , 298 CO ( k ) = ∆H 0đc, 298 C ( tc )
C(tc) + O2(k) → CO2(k)
2
1
0
∆H ht , 298 H O ( k ) = ∆H 0đc, 298 H ( k )
H2(k) + O2(k) → H2O(k)
2
2
2
= 3 ∆H 0đc , 298 H ( k ) + 3 ∆H 0đc, 298 C ( tc ) − ∆H 0đc, 298 xiclopropan = 53,319 kJ/mol
xiclopropan

)

(

0
0
b) Xiclopropan (k) → Propen (k) ⇒ ∆H 298 = ∆H ht , 298

0
373

2

)

= ∆H

0
373

)

)

CO ( k )

(

(

+ 3 S0298

− 373.∆S

0
373

)

H2 ( k )

= ∆H

)

(

propen

(

− ∆H 0ht , 298

) − ( ∆H )
− (S )
− (S )

0
ht , 298 CH 4 ( k )

H 2O ( k )

0
298 H 2O ( k )

0
298

)

− 373.∆S

)

xiclopropan

= -32,905 kJ/mol

= 206,1 kJ.

0
298 CH 4 ( k )

= 214,5 J/K.

0
298

= 206,1 – 373.214,5.10 ≈ 126,09 kJ
0
c) Phản ứng có khả năng tự diễn biến ở điều kiện chuẩn khi ∆G < 0
-3

0
0
⇒ ∆H T − T∆ST < 0 ⇒ T >

∆H 0T ∆H 0298
=
= 960,84 K
∆S0T
∆S0298

7. a) Ta có chu trình sau:
Ba(r)

+

Cl2(k)

BaCl2(TT)

2Cl(k)

I =I1+I2

(

Theo định luật Hess ta có: ∆H

)

Ba2+(k)

0
ht BaCl 2 ( TT )

-E

Ba(k)

m

ltt

ECl-Cl

2ECl
+

2Cl-(k)

= ( ∆H th ) Ba + ( I1 ) Ba + ( I 2 ) Ba + ECl-Cl + 2ECl - Emltt

(

)

0
⇒ Emltt = ( ∆H th ) Ba + ( I1 ) Ba + ( I 2 ) Ba + ECl-Cl + 2ECl - ∆H ht BaCl2 ( TT )
= 192,5 + 501,2 + 962,3 + 238,5 + 2.(-364) – ( - 860,2) = 2026,7 kJ/mol.
b) Tương tự câu a: Emltt = 2242,5 kJ/mol.
8.
C(r) + 2H2(k) → CH4(k)
⇒ ( ∆H ht ) CH 4 = ( ∆H đc ) C ( r ) + 2( ∆H đc ) H 2 ( k ) − ( ∆H đc ) CH 4 ( k )

= - 393,4 – 2.241,5 + 801,7 = -74,7 kJ/mol
2C(r) + 3H2(k) → C2H6(k)
⇒ ( ∆H ht ) C2 H6 = 2( ∆H đc ) C ( r ) + 3( ∆H đc ) H 2 ( k ) − ( ∆H đc ) C2H6 ( k )
= 2.(- 393,4) – 3.241,5 + 1412,7 = -98,6 kJ/mol
Ta có chu trình:


C(r)

+

2H2(k)

CH4(k)

2EH-H
C(k)

+

4H(k)

2C(r)

+

3H2(k)

- 4E C-

H

Theo định luật Hess ta có: ( ∆H ht ) CH 4 = ( ∆H th ) C + 2E H −H − 4E C−H
( ∆H th ) C + 2E H−H − ( ∆H ht ) CH4 715 + 2.431,5 + 74,7
⇒ E C −H =
=
= 413,175 kJ/mol.
4
4

3EH-H

2C(k)

+

6H(k)

C2H6(k)
-6E C-H
C
E
C
-

Theo định luật Hess ta có: ( ∆H ht ) C2 H6 = 2( ∆H th ) C + 3E H −H − E C−C − 6E C−H
⇒ E C−C = 2( ∆H th ) C + 3E H −H − 6E C−H − ( ∆H ht ) C2 H6
= 2.715 + 3.431,5 -6.413,175 + 98,6 = 344,05 kJ/mol.
1
9.
H2(k) + O2(k) → H2O(k)
2
1
⇒ ∆Cp = ( C P ) H2O ( k ) − ( C P ) H2 ( k ) − ( C P ) O2 ( k ) = - 9,85 J/K.mol
2
∆H373 = ∆H298 + ∆CP(373 – 298) = – 241,82 – 9,85.(373-298).10-3 ≈ 242,56 kJ/mol
n
m
10. a) Tốc độ phản ứng có dạng: v = k C H 2 .C I2
Khi C H 2 = a; C I2 = b ⇒ v = kan.bm ;
Khi C H 2 = 2a; C I2 = b ⇒ v' = k(2a)n.bm
v' = 2v ⇒ k(2a)n.bm = 2kan.bm ⇒ n = 1

Khi C H 2 = a; C I2 = 2b ⇒ v" = kan.(2b)m
v" = 2v ⇒ kan.(2b)m = 2kan.bm ⇒ m = 1
Vậy biểu thức định luật tốc độ của phản ứng: v = k. C H2 .C I2
b) Bậc của H2 = 1; bậc của I2 = 1; bậc của phản ứng = 1 + 1 = 2.
c) v = k. C H2 .C I2 ⇒ 3,2.10-4 = k. 0,04.0,05 ⇒ k = 0,16 M-1.s-1
Phản ứng có bậc 2 mà C H 2 = C I 2 ⇒ thời gian để 50% H2 phản ứng bằng thời gian nửa phản ứng.
1
1
1
⇒ t = t1/2 = k.a = k.C = 0,16.0,04 = 156,25 giây
H2
d) Thể tích hệ giảm 1/2 ⇒ nồng độ các chất phản ứng tăng 2 lần
⇒ v''' = k.2 C H 2 .2C I2 = 4 k. C H2 .C I2 = 4v, tức là tăng 4 lần.
11. a) Tương tự bài 11a ta tìm được bậc của phản ứng bằng 2: v = kC CH3COOCH3 .C NaOH
Vì C CH3COOCH3 = C NaOH = 0,05 M nên phương trình động học của phản ứng có dạng
1 1
1
1
1
− 
− ⇒k= 
(*)
t a −x a
a−x a
với a là nồng độ ban đầu của este, a-x là nồng độ este tại thời điểm t
1 
1
1 
−


 ≈ 5,405 M-1.phut-1
⇒k=
−2
3,7  2,5.10
5.10 −2 
0,05
a
a
Từ (*) ⇒ a - x =
⇒x=a= 0,05 = 3,36.10-2 M
5
,
405
.
15
.
0
,
05
−
1
kta − 1
kta − 1
3,36.10 −2
.100% = 67,25%
⇒ % CH3COOCH3 phản ứng sau 15 phút =
0,05
b) Từ k = 5.10-3 giây-1 ⇒ phản ứng H3CNH2 → HCN + 2H2 có bậc 1 (vì đơn vị của k là [thời gian]-1).
Thời gian để nồng độ H3CNH2 giảm đi 2 lần chính là thời gian nửa phản ứng, t1/2.
kt =

⇒ t1/2 =

0,693 0,693
=
= 138,6 giây
k
5.10 −3

P0
(*)
P
với P0 là và P lần lượt là áp suất của (CH3)2O tại thời điểm ban đầu (t = 0) và tại thời điểm t.
(CH3)2O(k) 
→ CH4(k) + CO(k) + H2(k)
t=0
P0
0
0
Phản ứng
P -P
P -P
P0 - P
P0 - P
t
P
P0 - P
P0 - P
P0 - P

3P 0 − Pbinh
⇒ Áp suất trong bình: Pbinh = P + P0-P + P0-P+ P0-P = 3P0 -2P ⇒ P =
2
0
2P
Thay vào (*) ⇒ kt = ln 0
(**)
3P − Pbinh
12. Phản ứng có bậc 1 nên: kt = ln

1
2.300
1
2P 0
= 1,359.10 −3 s-1
k
=
ln
Từ (**) ⇒
⇒ k = ln
0
10
3
.
300
−
308
,
1
t 3P − Pbinh

1
2P 0
ln 0
k 3P − Pbinh
1
2.300
ln
= 530 s
⇒ để Pbinh = 608,1 mmHg thì t =
−3
3.300 − 608,1
1,359.10
13.
(CH3)2O(k) 
→ CH4(k) + CO(k) + H2(k)
t=0
P0
0
0
Phản ứng
P -x
P -x
P0 - x
P0 - x
t
x
P0 - x
P0 - x
P0 - x
3P 0 − P

⇒ Áp suất của hệ: P = x + P0 - x + P0- x+ P0- x = 3P0 -2x ⇒ x =
2
0
P = 400 mmHg
3.400 − 800
400 P 0
x
=
=
200
=
Từ 0 đến 1550 s, tức là sau 1550 s, P = 800 mmHg ⇒
=
2
2
2
⇒ 1550 chính là t1/2.
Từ 1550 đến 3100 s, tức là sau 1550 s, P = 1000 mmHg
3.400 − 1000
P0
= 100 = 200 = tai 1550 ⇒ 1550 chính là t1/2.
⇒ x=
2
2
2
Như vậy t1/2 không phụ thuộc vào P0 nên phản ứng có bậc 1.
0,693 0,693
=
= 4,471.10 −4 s-1.
b) k =

t1/ 2
1550
Từ (**) ⇒ t =

c) Phản ứng bậc 1 nên: k.t = ln
−4 , 471.10
⇒ sau 460 s: x = 400.e

−4

P0
x

⇒ x = P0e-kt

= 325,64 ⇒ P = 3P0 -2x = 3.400- 2.325,64 = 548,72 mmHg
400 − 325,64
.100% = 18,59% .
⇒% (CH3)2O đã bị phân hủy =
400
1 P0
14. a) Giả sử phản ứng có bậc 1 ta có k = ln
, với P0, Pt lần lượt là áp suất của etilen oxit ở thời điểm t = 0 và ở
t Pt
thời điểm t.
CH2 - CH2(k) → CH4(k) + CO(k)
O
t=0
P0
t

Pt
P0- Pt
P0- Pt
1
P0
⇒ P = 2P0 – Pt ⇒ Pt = 2P0 – P ⇒ k = ln 0
t 2P − P
.460


t (phút)
0
3
7
10
12
P (mmHg)
116,51
120,6
125,8
129,6
132,1
k (phut-1)
0,01191 0,01187 0,01192 0,01197
⇒ k tính tại t khác nhau có giá trị như nhau và = const. Vậy phản ứng có bậc 1.
0,01191 + 0,01187 + 0,01192 + 0,01197 + 0,01197
k 687 = k =
= 0,01193 phut-1
5
0,693

= 58,09 phút.
b) t1/2 =
k
k 687
E  1
1 
k
1 
 1
=− a 
−
−
 ⇒ Ea = − R. ln 687 : 

c) ln
k 710
R  687 710 
k 710  687 710 
1 
 1
−
 = 689761,06 J/mol ≈ 689,76 kJ/mol.
⇒ Ea = −8,314. ln 0,02 : 
 687 710 

18
139,1
0,01197

1 1

1
− ,
15. a) Vì nồng độ ban đầu của este và NaOH đều bằng 0,01 M nên giả sử bậc phản ứng là 2 ta có: k = 
ta−x a
với a là nồng độ đầu của este (= 0,01 M), x là nồng độ este đã phản ứng ở thời điểm t. Từ PTHH ⇒ x = CC 2 H 5 OH .
Do đó ta có:
thời gian (s)
0
180
240
300
360
0
2,58.10-3
3,17.10-3
3,67.10-3
4,11.10-3
CC 2 H 5 OH (M)
k (s-1.M-1)
0,1932
0,1934
0,1933
0,1938
k tính tại các thời điểm t khác nhau đều xấp xỉ bằng nhau nên phản ứng có bậc 2.
0,1932 + 0,1934 + 0,1933 + 0,1938
≈ 0,1934 M-1.s-1
b) k =
4
1
16. a)

N2O 
+
O2
→ N2
2
t=0
200
t1/2
100
100
50
kết thúc
0
200
100
⇒ khi kết thúc phản ứng: P = 200 +100 = 300 mmHg
Khi một nửa lượng N2O phản ứng: P = 100 + 100 + 50 = 250 mmHg ⇒t1/2 = 52 phút.
b) t1/2 là hằng số, không phụ thuộc vào áp suất ban đầu của N2O ⇒ phản ứng có bậc 1.
v1 = k.(0,5) n .(0,5) m = 5.10 −2 ;
v 2 = k.(1,0) n .(1,0) m = 20.10 −2
17. v = k.C nA .C mB ⇒
v 3 = k.(0,5) n .(1,0) m = 20.10 −2
n

v
k (1,0) n .(1,0) m 20.10 −2
 1,0 
=
⇔
 =1⇒ n = 0

⇒ 2 =
n
m
−2
v 3 k (0,5) .(1,0)
20.10
 0,5 
m

v 3 k (0,5) n .(1,0) m 20.10 −2
 1,0 
=
=
⇔
 =4⇒m=2
n
m
−2
v1 k (0,5) .(0,5)
5.10
 0,5 
2
⇒ v = k.C B ⇒ đây là phản ứng bậc 2
v1 = k.(0,5) 0 .(0,5) 2 = 5.10 −2 ⇒ k = 0,2 M-1.phút-1.
b) v = 0,2.(0,2) 0 .(0,2) 2 = 8.10 −3 M.phút-1
1
1
=
= 25 phút.
c) Phản ứng bậc 2 nên t1/ 2 =

k.C B 0,2.0,2
0,693 0,693
=
= 2,31.10 −4 s-1.
18. a) Phản ứng bậc 1 nên k 27 =
t 1/ 2
3000
b) Phản ứng bậc 1 nên từ a → a/2 cần t1/2; từ a/2 → a/4 cần t1/2 ⇒ t = 2t1/2 = 2000 giây.
0,693 0,693
k
k
6,93.10 −4
=
= 6,93.10 −4 s-1 ;
= 3.
c) k 37 =
γ = 27+10 = 37 =
t 1/ 2
1000
k 27
k 27 2,31.10 −4
d) ln

k 37
E  1
1 
k  1
1 
=− a 
−

−
 ⇒ Ea = − R. ln 37 : 

k 27
R  310 300 
k 27  310 300 


6,93.10 −4  1
1 
:
−
 ≈ 84944,92 J/mol ≈ 84,945 kJ/mol.
−4 
2,31.10  310 300 
19. a) Từ bảng kết quả ta thấy:
- Ở 200C, từ nồng độ 0,32 M xuống còn 0,16M cần 32 phút ⇒ t1/2 = 32 phút.
- Ở 400C, từ nồng độ 0,32 M xuống còn 0,16M cần 8 phút ⇒ t1/2 = 8 phút.
b) Từ bảng kết quả ta cũng nhận thấy: ở 20 0C và ở 400C, thời gian nửa phản ứng đều không phụ thuộc vào nồng
độ đầu của R-Br ⇒ phản ứng có bậc 1.
0,693
c) Phản ứng bậc 1 nên k =
t 1/ 2
0,693
0,693
≈ 2,166.10 −2 phút-1; ở 400C: k 40 =
≈ 8,663.10 −2 phút-1.
⇒ ở 200C: k 20 =
32
8

k 40
E  1
1 
k  1
1 
=− a 
−
−
 ⇒ Ea = − R. ln 40 : 

d) ln
k 20
R  313 293 
k 20  313 293 
8,663.10 −2  1
1 
:
−
 ≈ 52845,897 J/mol ≈ 52,846 kJ/mol.
⇒ Ea = −8,314. ln
−2 
2,166.10  313 293 
⇒ Ea = −8,314. ln

1
( E kxt − E xt )
k xt
RT
=e
20. Ta có:

k kxt
1

( 326−163).10
k
= 1,55.1014 ⇒ khi dùng W tốc độ phản ứng tăng 1,55.1014 lần.
⇒ W = e 8,314.600
k kxt
1

3

( 326−175).10
k Fe
= e 8,314.600
= 1,40.1013 ⇒ khi dùng Fe tốc độ phản ứng tăng 1,40.1013 lần.
k kxt
N
1 N
21. a) λ.t = ln 0 ⇒ t = ln 0 .
λ N
N
0,693
30
N0
t1 / 2
N
ln
≈ 199,358 năm.
ln 0 ⇒ t = t =

Mặt khác λ =
⇒ t=
t1/ 2
0,693 (0,01N 0 )
0,693 N

b) i) Khối lượng đồng vị

3

40
19

K trong mẫu vật X: m = 140.0,0117%.103 = 16,38 mg.

m
16,38.10 −3
.N A =
.6,023.10 23 = 2,468.10 20
Số nguyên tử đồng vị K : N0 =
M
39,974
0,693
0,693
= 5,414.10 −10 năm.
ii) hằng số phóng xạ: λ =
⇒ λ=
t1/ 2
1,28.109
N

iii) λ.t = ln 0 ⇒ N = N0.e-λ.t
N
40
⇒ Số nguyên tử 19 K đã bị phân rã: n = N0 – N = N0(1 - e-λ.t) ≈ N0[1 – (1 – λt)] = N0.λ.t (vì λt << 1)
⇒ n = 2,468.1020.5,414.10-10.1 = 1,336.1011 nguyên tử.
22. a)
2SO2 + O2
2SO3
Kp
2
2
PSO
PSO
PSO3
K P = 2 3 = 3,50 ⇒ 2 3 = 3,50 ⇒
= 0,35 (I)
PSO2 .PO2
PSO2 .0,1
PSO2
40
19

PSO2 + PSO3 + PO2 = 1 ⇒ PSO2 + PSO3 = 0,9 (II)
Từ (I) và (II) ⇒ PSO2 ≈ 0,565 atm; PSO3 ≈ 0,335 atm
b) H2 + CO2
H2O(k) + CO
[CO][H 2 O] 0,425.0,500
KC =
=
≈ 0,772

i)
[H 2 ][CO 2 ] 0,600.0,459
KP = KC.(RT)∆ν = KC.(RT)1+1-1-1 = KC = 0,772.
ii)
H2 + CO2
H2O(k) + CO
Ban đầu
0,2
0,2
[]
0,2 – x 0,2 – x
x
x

KC = 0,772


x2
= 0,772 ⇒ x ≈ 0,0935
(0,2 − x ) 2
⇒ [H2O] = [CO] = 0,0935 M; [H2] = [CO2] = 0,2 – 0,0935 = 0,1065 M
23. N2 + 3H2
2NH3
KP = 6,8.105
a) ∆G0 = - RTlnKP ⇒ ∆G0 = - 8,314.298.ln(6,8.10-5) ≈ 23774,788 J/mol ≈ 23,775 kJ/mol
2
PNH
0
3
b) ∆G = ∆G + RT ln

PN2 .PH3 2
⇒ KC =

(0,950) 2
≈ 29917,635 J/mol ≈ 29,917 kJ/mol.
0,250.(0,550) 2
24.
N2(k) + 3H2(k)
2NH3(k)
a) Gọi x1, x2, x3 lần lượt là %V (cũng là % số mol) của N2, H2 và NH3 ta có:
x3 = 36% = 0,36 ⇒ x1 + x2 = 64% = 0,64 (I)
x1 1
= (II)
Vì N2 và H2 được lấy theo tỉ lệ mol 1:3 (bằng tỉ lệ trong phản ứng) nên ⇒
x3 3
Từ (I) và (II) ⇒ x1 = 0,16; x2 = 0,48.
2
PNH
( 0,36.300) 2
3
=
= 8,14.10 −5
KP =
3
3
PN2 .PH2 (0,16.300).(0,48.300)
⇒ ∆G = 23774,788 + 8,314.298. ln

b) Ở trạng thái cân bằng: x3 = 50% = 0,5 ⇒ x1 + x2 = 0,5 (III)
Từ (II) và (III) ⇒ x1 = 0,125; x2 = 0,375.

2
PNH
( 0,5.P ) 2
3
KP =
=
= 8,14.10 −5 ⇒ P = 682,6 atm.
3
3
PN2 .PH2 (0,125.P).(0,375.P)
c) K =
'
P

2
PNH
3

PN2 .PH3 2

=

( 0,5.300) 2
(0,125.300).(0,375.300) 3

≈ 4,21.10 −4

K 'P ∆H  1 1 
 −  ⇒ T2 = 653 K hay 3800C.
=

KP
R  T1 T2 
25.
NH4Cl(r)
NH3(k) + HCl(k)
P
a) Khi cân bằng: PNH3 = PHCl =
2
K P = PNH3 .PHCl ⇒ KP = 0,25P
Ở 4270C ⇒ K P , 427 = 0,25.6 = 1,5 atm2 ; Ở 4590C ⇒ K P , 459 = 0,25.11 = 2,75 atm2
ln

0
0
b) ∆G = −RT ln K P ⇒ ∆G 427 = −8,314.700. ln 1,5 = −2359,726 J/mol ≈ - 2,36 kJ/mol

c) ln

K P , 459 ∆H 0  1
1 
=
−

 ⇒ ∆H0 = 80693,60 J/mol ≈ 80,694 kJ/mol.
K P , 427
R  700 732 

∆G 0427 = ∆H 0427 − T∆S0427 = ∆H 0 − 700∆S0 ⇒ ∆S0 ≈ 118,648 J/mol.K
26. a)
2 NOCl(k) 

→ 2NO(k) + Cl2 (k)
0
0
ΔH = 2 ∆H ht , 298 NO − 2 ∆H ht , 298 NOCl = 2.90,25 – 2.51,71 = 77,08 kJ
Hiệu ứng nhiệt đẳng tích: ΔU0 = ΔH0 – ΔnRT = ΔH0 - RT
⇒ ∆U0 = 77,08 – 1.8,314.(475 + 273) x 10-3 = 70,86 kJ
⇒ Tính cho 1,3 mol NOCl phân hủy: QV = 46,06 kJ.
0
0
0
b) ΔS0 = 2 S298 NO + S298 Cl2 − 2 S298 NOCl = 2.211 + 223 – 2.264 = 117 J/K
0

(

)

( )

(

( )

)

( )

∆G 0748 = ∆H 0748 − 748.∆S0748 = ∆H 0 − 748.∆S0 = 77,08.103 – 748.117 = - 10436 J
c)

∆G 0 = −RT ln K P ⇒ K P , 478 ≈ 5,355 .
2NO(k) + Cl2(k)
2NOCl(k)
(KP)-1 = 0,1867
Ban đầu
0,2 mol
0,1 mol
[]
0,2 – 2x
0,1 – x
2x
⇒ n[] = 0,2 – 2x + 0,1 – x + 2x = 0,3 – x


2
( n NOCl .RT / V )
PNOCl
n 2NOCl V
=
=
(KP) = 0,1867 = 2
PNO .PCl2 ( n NO .RT / V ) 2 . n Cl2 .RT / V n 2NO .n Cl2 RT
2

(

-1

⇒ 0,1867 =

( 2x ) 2
2
2
( 0,2 − 2x ) .(0,1 − x ) 0,082.748

⇒ n[] = 0,3 – 0,0571 = 0,2429 ⇒ P[] =

n [] .RT
V

=

)

⇒ x = 0,0571

0,2429.0,082.748
= 7,45 atm
2

27.
2SO3
2SO2 + O2
Ban đầu
1
0
0
[]
1- α
α

0,5α
⇒ Tại cân bằng, số mol khí: n = 1 + 0,5α
m 80
=
Mặt khác: V =
ρ
ρ
80
 80P

− 1 ≈ 0,3285
⇒P
= (1 + 0,5α)RT ⇒ α = 2
ρ
 ρRT 
2

α   0,5α


.P 
 P.
 .
2
PSO2 PO2  1 + 0,5α   1 + 0,5α 
α 3 .P
=
=
• KP =
(*)

2
2
PSO
(1 − α) 2 (2 + α)
1− α 

3
 P.

 1 + 0,5α 
⇒ KP ≈ 0,0338 bar.
• KC = KP(RT)-1 ⇒ KC ≈ 4,56.10-4 M
0
0
b) ∆G = −RT ln K P ⇒ ∆G 630 = 25,43 kJ/mol.
2

 n SO 2   n O 2 
 P.
 . P

2
2
PSO
PO 2 
n   n  P n SO 2 n O 2
2
=
= .
c) K P =

2
2
2
n
PSO
n SO3
n


3
 P. SO 3 

n 

2
2
n SO
.n O2
n SO
.n O2
n
V
2
2
K
(
)
=
K
(

)
=
⇒ P
⇔ P
2
2
P
n SO3
RT
n SO3

(

)( )
( )
(*)

Khi thêm He vào:
i) trong điều kiện V và T không đổi: Vế trái của (*) không đổi ⇒ Vế phải của (*) cũng phải không đổi ⇒ Cân
bằng không chuyển dịch.
ii) trong điều kiện P và T không đổi, V tăng lên gấp đôi: Vế trái của (*) tăng lên 2 lần ⇒ Vế phải của (*) cũng
phải tăng lên 2 lần ⇔ n SO3 giảm, n SO 2 và n O 2 tăng tức là cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận
28. CH4(k)
C (r) + 2H2 (k)
0
0
∆
H
=
−

(
∆
H
)
a)
298
ht , 298 CH 4 ( k ) = 74,85 kJ/mol.
∆S0298 = (S0298 )C(r ) + 2 (S0298 ) H2 (k ) - (S0298 ) CH 4 (k) = 80,94 J/mol.K
∆G 0298 = ∆H 0298 − 298∆S0298 ≈ 50,730 kJ/mol.
∆G 0298 = −RT ln K P , 298 ⇒ KP,298 = 1,281.10-9.
0
0
b) (∆H ht , 298 ) CH 4 ( k ) không đổi ⇒ ∆H không đổi

ln

K P ,323 ∆H 0  1
1 
=
−

 ⇒ KP,323 = 1,328.10-8
K P , 298
R  298 323 

c) KP = Kx.P∆ν ⇒ Kx = KP.P-∆ν ⇒ Kx,298 = 1,281.10-7.
CH4(k)
C (r) + 2H2 (k)
Ban đầu 1
[]

1- α
2α
⇒ Tại cân bằng: n = 1 + α


x 2H2

(n H2 / n ) 2

(2α /(1 + α)) 2
4α 2
4α 2
=
= 1,281.10 −7 ⇒ α ≈ 1,79.10-4.
2 ⇒
x CH 4
n CH4 / n
(1 − α) /(1 + α) 1 − α
1 − α2
d) Khi tăng áp suất chung của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều giảm số mol khí).
29. a)
N2O4(k)
2NO2(k)
Kp = 0,17
Ban đầu
1
[]
1–x
2x
Khi cân bằng: n = 1 + x

Kx =

=

=

2

 n NO2 

.P 
2
2
 n

2
P
 = n NO2 .P = 4 x .P = 0,17
KP = NO2 = 
n N 2O 4
PN2O4
n N2O4 .n (1 − x 2 )
.P
n
4x 2
= 0,17 ⇒ x =0,202
• Tai P = 1atm ⇒
(1 − x 2 )
⇒ tại cân bằng: %NO2 = 33,61%; % N2O4 = 66,39%
Ở 270 C, phản ứng : N2O4(k)

NO2(k) , có hằng số cân bằng Kp = 0,17 atm.
2
4x
.10 = 0,17 ⇒ x =0,065.
• Tai P = 10atm ⇒
(1 − x 2 )
⇒ tại cân bằng: %NO2 = 6,1%;
% N2O4 = 93,9%
0
0
0
b) ∆H = 2(∆H ht , 298 ) NO2 − (∆H ht , 298 ) N2O4 = 2.33,5 – 9,7 = 57,3 kJ/mol
ln

K P ,336 ∆H 0  1
1 
=
−

 ⇒ KP,336 = 2,325.
K P , 298
R  298 336 

c) Kết quả cho thấy: P tăng ⇒ %NO2 giảm ⇒ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
T tăng, KP tăng ⇒ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
Các kết quả này hoàn toàn phù hợp với nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê: Phản ứng nghịch có số mol khí giảm nên khi tăng
P cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Phản ứng thuận thu nhiệt nên khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch
theo chiều thuận.
n NO2 2
2

(
)
n 2NO2
n 2NO 2
PNO2
n 2NO2 P
V
n
n
= KP
=
P=
. ⇒
= K P (*) ⇔
d) K P =
(**)
n N 2O 4
n N 2O 4
RT
PN 2O4
n N 2O 4 n
n N 2O 4
P
n
• T = const ⇒ KP = const. Khi P tăng, vế phải của (*) giảm ⇒ vế trái của (*) cũng phải giảm
⇒ n NO 2 giảm, n N 2O 4 tăng ⇒ cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
• T = const ⇒ KP = const, V = const ⇒ vế phải của (**)không đổi ⇒ vế trái của (**) cũng không đổi ⇒ cân bằng
không chuyển dịch.
30.
2NO2

2NO + O2
∆H0 = 114,14
Ban đầu
1
[]
1-α
α
0,5α
Khi cân bằng: n = 1 + 0,5α
1− α
α
0,5α
x NO2 =
; x NO =
; x O2 =
1 + 0,5α
1 + 0,5α
1 + 0,5α
2

 α  0,5α

.
2
x O2 .x NO  1 + 0,5α  1 + 0,5α
0,5α 3
Kx =
=
=
⇒ Kx = 6,42.10-5.

2
x 2NO2
(1 − α)(1 + 0,5α)
 1− α 


 1 + 0,5α 
KP = Kx.P∆ν = Kx.P ⇒ KP = 6,42.10-5 atm.
KP = KC(RT)∆ν = KC.RT ⇒ KC = KP(RT)-1 = 6,42.10-5.(0,082.457)-1 = 1,71.10-6 M
0
b) ∆G0 = - RTlnKP ⇒ ∆G 457 = 36,678 kJ/mol.
31.
NH4I (r)
NH3 (k) + HI (k)
(1);
K1 = 1,69
2HI (k)
H2 (k) + I2 (k)
(2); K2 = 1/64


a) Theo (1): K1 = PNH 3 . PHI =1,69.
Theo (2): K2=
Mặt khác:

PH 2 .PI 2
2
HI

P

=

2
H2
2
HI

P

P

=

PH
1
=1,56.10-2 ⇒
= 0,125 ⇒ PH = 0,125PHI.
PHI
64
2

2

PNH 3 = PHI + PH + PI = PHI + 2PH = PHI + 2(0,125.PHI ) ⇒ PNH =1,250. PHI
2

2

2

3

2
HI

⇒ K1 = PHI.1,250PHI = 1,250. P = 1,69
⇒ PHI = 1,16 atm; PNH3 = 1,45 atm, PH 2 = PI 2 = 0,14atm.
Ptổng = ∑P = 1,16 + 1,45 + 0,14 + 0,14 = 2,98 atm.
PV
1,45.3
n NH3 =
=
= 0,0884 ( mol)
RT 0,082.600
b)
32.

⇒ n NH 4 I ( r ) còn lại = 0,25 – 0,0884 = 0,1616 (mol) ⇒ m NH4I = 0,1616.145 = 23,4 (gam)
C(r) + CO2(k)
2CO(k)
(1)
KP1 = 4
Fe(r) + CO2(k)
CO(k) + FeO(r)
(2)
KP2 = 1,25
2
PCO
P

= 4 , K P 2 = CO = 1,25 ⇒ PCO = 3,20; PCO2 = 2,56, Pt = 5,76
a) K P1 =
PCO2
PCO2

⇒ P không phụ thuộc vào trạng thái đầu của hệ.
b) Gọi x, y là lần lượt là lượng C và Fe đã phản ứng ở thời điểm cân bằng (cho tới lúc đạt cân bằng).
(1)
C
CO2
2CO
[]
1-x
1,2 - x - y
2x + y
(2)
Fe
CO2
CO
FeO
[ ]
1- y
1,2 - x - y
2x + y
y
Tại thời điểm cân bằng: nkhí = 2x + y + 1,2 - x - y = 1,2 + x
PV
P V
⇒ PtV = (1,2 + x)RT ⇒ 1,2 + x = t ; PCO.V = (2x + y)RT ⇒ 2 x + y = CO
RT

RT
Pt = 5,76, PCO = 3,20 ⇒ x = 0,18; y = 0,405
Thành phần của hệ ở trạng thái cân bằng:
nC = 0,82 mol; nFe = 0,595 mol; nFeO = 0,405 mol; nCO = 0,765 mol; nCO2 = 0,615 mol