Với giải Chuyên đề Hóa học 10 trang 27 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Chuyên đề Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Chuyên đề Hóa học lớp 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

Câu hỏi 5 trang 27 Chuyên đề Hóa 10: Phản ứng phân huỷ của potassium chlorate:

KClO₃(s) → KCl(s) + $\frac{3}{2}$O₂(g)

Dựa vào các giá trị của ${\Delta }_f{H}_{298}^o,S_{298}^o$ ở Bảng 4.1 để tính toán và cho biết ở điều kiện chuẩn phản ứng có khả năng tự xảy ra ở 25 °C không?

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

KClO₃(s) → KCl(s) + $\frac{3}{2}$O₂(g)

Tại 25 ^oC (hay 298K). Biến thiên entropy của phản ứng là

${\Delta }_r{S}_{298}^o$$=\sum S_{298}^o\left(sp\right)-\sum S_{298}^o\left(cd\right)$= (82,6 + $\frac{3}{2}$.205,0) – (1.143,1) = 247 (J/K)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

${\Delta }_r{H}_{298}^o=\sum \Delta H_{298}^o\left(sp\right)$$-\sum \Delta H_{298}^o\left(cd\right)$= [1.(-436,7) + $\frac{3}{2}$.0] – [1.(-397,7)] = -39 kJ

⇒ ${\Delta }_r{G}_{298}^o={\Delta }_r{H}_{298}^o-298.{\Delta }_r{S}_{298}^o$= –39.10³ – 298. 247 = – 112 606 J < 0

⇒ Ở điều kiện 25^oC, phản ứng tự xảy ra được.

Câu hỏi 6 trang 27 Chuyên đề Hóa 10: Dựa vào các giá trị của ${\Delta }_f{H}_{298}^o,S_{298}^o$ ở Bảng 4.1, hãy cho biết có thể dùng C (graphite) để khử Fe₂O₃ thành Fe ở điều kiện chuẩn theo phương trình sau được không?

3C(graphite) + 2Fe₂O₃(s) ⟶ 4Fe(s) + 3CO₂(g)

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

3C(graphite) + 2Fe₂O₃(s) ⟶ 4Fe(s) + 3CO₂(g)

Tại 25 ^oC (hay 298K). Biến thiên entropy của phản ứng là

${\Delta }_r{S}_{298}^o=\sum S_{298}^o\left(sp\right)-\sum S_{298}^o\left(cd\right)$= (4.27,3 + 3.213,7) – (3.5,7 + 2.87,4) = 558,4 (J/K)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

${\Delta }_r{H}_{298}^o=\sum \Delta H_{298}^o\left(sp\right)$$-\sum \Delta H_{298}^o\left(cd\right)$= [4.0 + 3.(-393,5)] – [3.0 + 2.(-825,5)] = 470,5 kJ

⇒ ${\Delta }_r{G}_{298}^o={\Delta }_r{H}_{298}^o-298.{\Delta }_r{S}_{298}^o$= 470,5.10³ – 298. 558,4 = 304 096,8 J > 0

⇒ Phản ứng không tự xảy ra.

⇒ Ở điều kiện 25^oC, không thể dùng C (graphite) để khử Fe₂O₃ thành Fe được.

Em có thể trang 27 Chuyên đề Hóa 10: Xác định được ${\Delta }_r{G}_{298}^o$ từ các giá trị $S_{298}^o$ và ${\Delta }_f{H}_{298}^o$ và suy ra xu hướng tự xảy ra của các phản ứng hóa học.

Lời giải:

Biến thiên năng lượng tự do Gibbs: ${\Delta }_r{G}_T^o={\Delta }_r{H}_T^o-T.{\Delta }_r{S}_T^o$

${\Delta }_r{G}_T^o$ < 0 ⇒ Phản ứng tự xảy ra.

${\Delta }_r{G}_T^o$ = 0 ⇒ Phản ứng đạt trạng thái cân bằng

${\Delta }_r{G}_T^o$ > 0 ⇒ Phản ứng không tự xảy ra.

Xem thêm các bài giải Chuyên đề Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Giải Chuyên đề Hóa học 10 trang 24

Giải Chuyên đề Hóa học 10 trang 25