Chuyên đề Hóa đại cương (tiếp)

an chì = 715 kJ/mol. 
 - Năng lượng liên kết H-H = 431,5 kJ/mol. Các kết quả đều đo được ở 298K và 1atm.
1.3.1.2. Từ thực nghiệm thu được trị số DH(Kcal.mol-1) phân ly từng liên kết ở 250C : 
Liên kết
H – H
O – O 
O – H 
C – H 
C – O 
C – C 
H
104
33
111
99
84
83
 Hãy giải thích cách tính và cho biết kết quả tính DH (cũng ở điều kiện như trên) của sự đồng phân hóa: CH3CH2OH (hơi) CH3-O-CH3 (hơi)
 Nêu sự liên hệ giữa dấu của DH với độ bền liên kết trong phản ứng trên.
1.3.1.3. Tính hiệu ứng nhiệt của 2 phản ứng sau:
 2NH3 + O2 đ N2 + 3 H2O (1)
 2NH3 + O2 đ 2NO + 3H2O (2)
 So sánh khả năng của 2 phản ứng, giải thích vì sao phản ứng (2) cần có xúc tác.
 Cho năng lượng liên kết của:
N-H
O=O
NºN
H-O
N-O
kJ/mol
389
493
942
460
627
1.3.1.4. Trong công nghệ hoá dầu , các ankan được loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có nhiều ứng dụng hơn. Hãy tính nhiệt của mỗi phản ứng sau: C4H10 đ C4H6 + H2 ; DHo1 (1)
 CH4 đ C6H6 + H2 ; DHo2 (2)
 Biết năng lượng liên kết , E theo kJ.mol-1 , của các liên kết như sau :
Liên kết
H-H
C-H
C-C
C=C
E , theo kJ.mol-1
435,9
416,3
409,1
587,3
 (Với các liên kết C-H , C-C , các trị số ở trên là trung bình trong các hợp chất hiđrocacbon khác nhau ) .
1.3.1.5. Xác định năng lượng liên kết trung bình một liên kết C – H trong metan. Biết: nhiệt hình thành chuẩn của metan = –74,8 kJ/mol; 
 nhiệt thăng hoa của than chì = 716,7 kJ/mol; 
 năng lượng phân ly phân tử H2 = 436 kJ/mol 
1.3.1.6. Hãy xác định năng lượng nguyên tử hóa của NaF (ENaF), biết:
- Năng lượng phân ly NaF (Ei) = 6,686 eV ; Thế ion hóa của Na (INa) = 5,139 eV
- ái lực electron của F (EF) = -3,447 eV
1.3.1.7. Cho xiclopropan propen có DH1 = - 32,9 kJ/mol
 Nhiệt đốt cháy than chì = -394,1 kJ/mol (DH2)
 Nhiệt đốt cháy hidrro = -286,3 kJ/mol (DH3)
 Nhiệt đốt cháy xiclopropan = - 2094,4 kJ/mol. (DH4)
 Hãy tính: Nhiệt đốt cháy propen, Nhiệt tạo thành xiclopropan và nhiệt tạo thành propen?
1.3.1.8. Tính nhiệt phản ứng ở 250C của phản ứng sau:
 CO(NH2)2(r) + H2O(l) đ CO2(k) + 2NH3(k) 
 Biết trong cùng điều kiện có các đại lượng nhiệt sau đây:
 CO (k) + H2O (h) đ CO2 (k) + H2 (k) 
DH1 = - 41,13 kJ/mol
 CO (k) + Cl2 (k) đ COCl2 (k)
DH2 = -112,5 kJ/mol
COCl2(k) + 2NH3 (k) đ CO(NH2)2(r) + 2HCl(k)
DH3 = -201,0 kJ/mol
 Nhiệt tạo thành HCl (k)
DH4 = -92,3 kJ/mol
 Nhiệt hóa hơi của H2O(l)
DH5 = 44,01 kJ/mol
1.3.1.9. Xác định nhiệt hình thành 1 mol AlCl3 khi biết:
 Al2O3 + 3COCl2(k) đ 3CO2 + 2 AlCl3 DH1 = -232,24 kJ
 CO + Cl2 đ COCl2 DH2 = -112,40 kJ
 2Al + 1,5 O2 đ Al2O3 DH3 = -1668,20 kJ
 Nhiệt hình thành của CO = -110,40 kJ/mol
 Nhiệt hình thành của CO2 = -393,13 kJ/mol. 
1.3.1.10. Hỗn hợp của 1,8 mol brom và một lượng dư butan, khi đun nóng tạo nên hai dẫn xuất monobrom và hấp thụ 19,0KJ nhiệt. Cùng lượng như vậy của hỗn hợp ban đầu, khi đun nóng đến nhiệt độ cao hơn, hấp thụ 19,4 KJ. Trong cả hai trường hợp, brom đã phản ứng hoàn toàn. Người ta biết rằng khi tạo thành 1-brombutan từ các đơn chất, thoát ra kém hơn 4,0 kJ/mol so với khi tạo thành 2-brombutan. Tìm nhiệt của cả hai phản ứng và hiệu suất 1-brombutan trong phản ứng thứ hai nếu hiệu suất trong phản ứng thứ nhất là 38,9%. Nhiệt phản ứng được coi là không phụ thuộc vào nhiệt độ.
1.3.1.11. Trong một 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 13,683 kJ. Nếu thêm tiếp một lượng dư H2 vào nhiệt lượng kế rồi lại đốt như trên thì thoát ra thêm 9,672 kJ. Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn (kJ.mol-1) của CH4, CO, CO2 và H2O tương ứng là 74,8 ; 119,5 ; 393,5 và 241,8. Tính % thể tích hỗn hợp đầu.
1.3.2. Chiều và mức độ diễn biến của phản ứng:
1.3.2.1. Cho phản ứng CO(k) + H2O (k) ⇌ CO2(k) + H2(k). với các giá trị:
 DH = - 41,16 kJ. mol-1 ; DH = - 32,93 kJ. mol-1; 
 DS = - 42,40 J.K-1.mol-1 ; DS = - 29,6 J.K-1.mol-1 . 
 Hỏi phản ứng xảy ra theo chiều nào ở 300 K và 1200 K ?
1.3.2.2. Dùng tính toán để cho thấy ở 250C phản ứng CaCO3 đ CaO + CO2 không xảy ra được. Cho DH(kJ.mol-1) của 3 chất lần lượt là 
 - 1206,9; - 635,1; - 393,5
 và S của 3 chất (J.K -1.mol-1) lần lượt là 92,9; 38,1; 213,7.
1.3.2.3. Cho các số liệu sau:
C2H5OH (h)
C2H4 (k)
H2O (h)
DG (kJ/mol)
- 168,6
68,12
- 228,59
S (J/mol. K)
282,0
219,45
188,72
 Với phản ứng : C2H4 (k) + H2O (h) ⇌ C2H5OH (h)
a) Hỏi ở điều kiện chuẩn và 250C phản ứng xảy ra theo chiều nào?
b) Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
1.3.2.4. Cho các số liệu sau ở 270C: 
NH2COONH4 (r)
CO2 (k)
NH3 (k)
DH (kJ/mol)
- 645,2
 - 393,5
- 46,20
DG (kJ/mol)
- 458,0
- 394,4
- 16,64
 Với phản ứng : NH2COONH4 (r) ⇌ CO2 (k) + 2 NH3 (k)
a) Hỏi ở điều kiện chuẩn và 270C phản ứng xảy ra theo chiều nào?
b) Nếu coi DH0 và DS0 không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở điều kiện chuẩn xảy ra theo chiều ngược với chiều phản ứng ở 270C ? 
1.3.2.5. Lưu huỳnh hình thoi ST và lưu huỳnh đơn tà SD là hai dạng thù hình của nguyên tố lưu huỳnh. Hỏi: 
a) Dạng nào bền hơn ở 250C?
b) Nhiệt độ nào cả hai dạng nằm cân bằng với nhau?
 Cho : DH (kJ.mol-1)của mỗi dạng lần lượt là: 0,00 và 0,30
 S (J.mol-1.K-1)của mỗi dạng lần lượt là: 31,88 và 32,55 
1.3.2.6. a) ở 00C và 1000C phản ứng N2O4(k) ⇌ 2NO2(k) xảy ra theo chiều nào?
b) ở 250C phản ứng đó sẽ xảy ra theo chiều nào nếu: 
 * P= 0,5atm và P= 1atm
 * P= 10atm và P= 10-2atm
 Cho: DH (kJ.mol-1)của mỗi dạng lần lượt là: 9,67 và 33,85
 S (J.mol-1.K-1)của mỗi dạng lần lượt là: 304,30 và 240,41 
1.3.2.7. a/ Phản ứng sau đây xảy ra theo chiều nào?
 NO + O3 = NO2 + O2. 
 Cho biết các số liệu sau ở 298 K:
NO2
O2
NO
O3
DG (kJ/mol)
51,79
0
86,52
163,02
DH (kJ/mol)
33,821
0
90,28
142,12
DS (J/K. mol)
240,35
204,82
210,25
237,4
b/ Độ lớn của hằng số cân bằng là hệ quả chủ yếu của DH0 hay DS 0 của phản ứng xảy ra ? Giải thích.
1.3.3. Động hoá học: 
1.3.3.1. Đối với phản ứng 2N2O5(k) ⇌ 4NO2(k) + O2(k), tốc độ phản ứng được biểu thị bằng công thức n = . Hãy viết biểu thức tốc độ đối với các chất khác trong phương trình phản ứng.
1.3.3.2. Thực nghiệm cho biết tại 25oC tốc độ tiêu thụ khí NO trong phản ứng điều chế nitrozoni clorua khí : 2NO (k) + Cl2 (k) = 2NOCl (k) bằng 3,5.10-4 mol.l-1s-1. Hãy tính tốc độ (tại 298oK): a) Của phản ứng đã cho
 b)Tiêu thụ khí Cl2
 c)Tạo thành NOCl (k).
1.3.3.3. Cho phản ứng 2N2O5 ⇌ 4NO2 + O2 ở ToK 
 với các kết quả thực nghiệm :
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Thí nghiệm 3
Nồng độ N2O5 (mol.l-1)
0,170
0,340
0,680
Tốc độ phân huỷ (mol.l-1.s-1)
1,39.10-3
2,78.10-3
5,55.10-3
a) Hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng và xác định bậc phản ứng.
b) Biết năng lượng hoạt hoá của phản ứng = 24,74 Kcal.mol-1 và ở 250C nồng độ N2O5 giảm đi 1 nửa sau 341,4 giây. Hãy tính nhiệt độ T.
1.3.3.4. Cho phản ứng bậc một: C2H6 đ C2H4 + H2
 ở 5070C nồng độ C2H6 giảm đi một nửa sau 3000s, khi etan phân huỷ hết 
 áp suất toàn phần trong bình phản ứng là 1000mmHg. ở 5270C tốc độ phản ứng tăng gấp 2 lần. Hãy tính:
 a/ Hằng số tốc độ của phản ứng ở 5070C.
 b/ Thời gian cần để nồng độ C2H6 giảm xuống còn 1/4 ở 5270C và Năng lượng hoạt động hoá của phản ứng.
1.3.3.5. Azometan(k) bị phân huỷ theo phản ứng bậc nhất: 
 CH3 – N º N – CH3 (k) ⇌ C2H6 (k) + N2 (k).
a) Nếu phản ứng thực hiện trong bình kín ở nhiệt độ không đổi thì áp suất tổng quát trong bình sẽ thay đổi thế nào khi azometan còn lại 75%; 50%; 25%; 0% ?
b) Hằng số tốc độ phản ứng ở 287,30C và 327,40C là 10-4s-1 và 20,8. 10-4s-1. Hãy tính thời gian để lượng azometan còn 50% và hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng. 
1.3.3.6. Nghiên cứu động học của phản ứng: 2NO + 2H2 đ N2 + H2O
 ở 7000C, tốc độ đầu của phản ứng phụ thuộc áp suất đầu các khí như sau :
áp suất đầu (atm)
Tốc độ đầu (atm.phút–1)
NO
H2
0,5
0,2
0,0048
0,5
0,1
0,0024
0,25
0,2
0,0012
 Xác định bậc phản ứng và tính hằng số tốc độ, đơn vị của hằng số tốc độ.1.3.3.7. Có phản ứng xảy ra trong dung dịch: 
 C2H5I + NaOH đ C2H5OH + NaI
 Nồng độ ban đầu của 2 chất tham gia phản ứng bằng nhau. Để một nửa lượng ban đầu của các chất phản ứng chuyển thành sản phẩm ở 320C cần 906 phút.
a) Hỏi ở 600C thì cần bao lâu, biết hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng là 2,83.
b) Tính năng lượng hoạt hoá của phản ứng.
c) Tốc độ của phản ứng trên được tính bằng công thức 
 = kC2
 Hãy lập biểu thức liên hệ giữa hằng số k, thời gian t và nồng độ chất phản ứng.
 Tính k ở hai nhiệt độ đã nêu, nếu nồng độ ban đầu mỗi chất đều bằng 0,05M. 
1.3.3.8. Năng lượng hoạt hoá của một phản ứng khi không có chất xúc tác là 
 76 kJ.mol-1 ở 270C. Khi có xúc tác và ở cùng nhiệt độ tốc độ phản ứng tăng lên 3,38. 104lần.
 Hãy xác định năng lượng hoạt hoá của phản ứng khi có xúc tác.
1.3.3.9. Tại 25oC phản ứng 2N2O5(k) đ 4NO2(k) + O2(k) 
 có hằng số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1; biểu thức tính tốc độ phản ứng n = k.C. Phản ứng trên xảy ra trong bình kín thể tích 20,0 lit không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình. ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm . Giả thiết các khí đều là khí lí tưởng. 
a) Tính tốc độ: a) tiêu thụ N2O5 ; b) hình thành NO2 ; O2. 
b) Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 giây. 
c) Nếu phản ứng trên có phương trình N2O5 (k) đ2NO2 (k) + O2 (k) thì trị số tốc độ phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng có thay đổi không? Giải thích. 
1.3.3.10. 	Phản ứng S2O82- + 2 I -	 đ 2 SO42- + I2 (1)
 được khảo sát bằng thực nghiệm như sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột, dung dịch S2O32- ; sau đó thêm dung dịch S2O82- vào dung dịch trên. Các dung dịch đều có nồng độ ban đầu thích hợp.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam?
b) Người ta thu được số liệu sau đây: 
Thời gian thí nghiệm(theo giây)
0
20
50
80
Nồng độ I- (theo mol . l -1)
1,000
0,752
0,400
0,010
 Dùng số liệu đó, hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng (1). 
1.3.3.11. 14,224g iot và 0,112g hiđro được chứa trong bình kín thể tích 1,12 L ở nhiệt độ 4000C tốc độ ban đầu của phản ứng là u0 = 9.10 -5 mol.L-1. phút -1. S