Giải Câu 4.15 Bài 4. Ammonia và một số hợp chất ammonium (trang 18, 19, 20, 21) – SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo. Tham khảo: So sánh biến thiên enthalpy của hai phản ứng.
Câu hỏi/Đề bài:
Muối NH4NO3 sẽ nhiệt phân theo phản ứng nào trong 2 phản ứng sau?
Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất có giá trị như sau:
|
Chất |
NH4NO3(s) |
NH3(g) |
N2O(g) |
HNO3(g) |
H2O(g) |
|
\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0\](kJ/mol) |
-365,61 |
-45,90 |
82,05 |
-134,31 |
-241,82 |
Hướng dẫn:
So sánh biến thiên enthalpy của hai phản ứng.
Phản ứng tỏa nhiệt dễ xảy ra hơn.
Lời giải:
.\[\begin{array}{l}{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}(s) \to {\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}(g) + {\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}(g){\rm{ }}(1)\\{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0(1) = {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}) + {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({\rm{HN}}{{\rm{O}}_3}) – {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}})\\ = ( – 45,9) + ( – 134,31) – ( – 365,41) = 185,40{\rm{ (kJ) > 0}}\\{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}(s) \to {{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}(g) + 2{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(g){\rm{ }}(2)\\{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0(2) = {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({{\rm{N}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}) + 2 \times {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({{\rm{H}}_2}{\rm{O}}) – {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}{\rm{N}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}})\\ = 82,05 + 2 \times ( – 241,82) – ( – 365,41) = – 35,97{\rm{ (kJ) < 0}}\end{array}\].
Vì phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt, phản ứng (2) là phản ứng tỏa nhiệt nên phản ứng (2) dễ xảy ra hơn.
=> Muối NH4NO3 sẽ nhiệt phân theo phản ứng (2).