Lời giải Câu 6.24 Bài 6. Một số hợp chất oxygen của nitrogen (trang 22, 23, 24, 25) – SBT Hóa 11 Kết nối tri thức. Tham khảo: Biểu thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn theo enthalpy tạo thành.
Câu hỏi/Đề bài:
Xét phản ứng: \({\rm{4N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }} + {\rm{ 2}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( {\rm{l}} \right){\rm{ }} \to {\rm{ 4HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}\left( {\rm{l}} \right)\)
Hãy tính \({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0\)của phản ứng và cho biết phản ứng là toả nhiệt hay thu nhiệt. (Biết nhiệt tạo thành của NO2(g), H2O(l) và HNO3(l) lần lượt là 33,2 kJ/mol, -285,8 kJ/mol vȧ-174,1 kJ/mol.)
Hướng dẫn:
Biểu thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn theo enthalpy tạo thành:
\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = \sum {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(sp)}} – \sum {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(tg) }}\)
\({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\) > 0: Phản ứng thu nhiệt.
\({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\) < 0: Phản ứng tỏa nhiệt.
Lời giải:
\(\begin{array}{l}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = 4{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(HN}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}}{\rm{)}} – [4{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{) + }}{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}{\rm{) + 2}}{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O)]}}\\ = 4 \times ( – 174,1) – [4 \times 33,2 + 0 + 2 \times ( – 285,8)]\\ = – 257,6{\rm{ (kJ)}}\end{array}\)
Ta thấy: \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\) < 0, do đó đây là phản ứng tỏa nhiệt.