Bài tập ôn tập Hóa 12 Kết nối tri thức Chương 7 có đáp án

Để đánh giá mức độ tự diễn biến của một phản ứng tại nhiệt độ T, người ta dựa vào đại lượng biến thiên năng lượng tự do Gibbs ( Δ r G o T ) .

46/50

Để đánh giá mức độ tự diễn biến của một phản ứng tại nhiệt độ T, người ta dựa vào đại lượng biến thiên năng lượng tự do Gibbs \[({\Delta _r}G_T^o).\] Nếu \[{\Delta _r}G_T^o > 0\]: phản ứng không tự xảy ra; \[{\Delta _r}G_T^o < 0\]: phản ứng tự xảy ra. Giá trị của đại lượng này được tính theo biểu thức:

\[{\Delta _r}G_T^o = {\rm{ }}{\Delta _r}H_T^o - {\rm{ }}T{\Delta _r}S_T^o.\] Trong đó:

·      T: nhiệt độ tính theo thang Kelvin (K);

·      \[{\Delta _r}H_T^o\]: Biến thiên enthalpy của phản ứng;

·      \[{\Delta _r}S_T^o\]: Biến thiên entropy của phản ứng (đại lượng đặc trưng cho độ mất trật tự của hệ ở một trạng thái và điều kiện xác định).

Tính giá trị thấp nhất của T (làm tròn đến hàng đơn vị) để phản ứng sau tự xảy ra:

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

Cho biết: \[{\Delta _r}S_T^o = 159,26{\rm{ }}J/mo{l^{ - 1}}.{K^{ - 1}}\]và nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:

Chất

CaCO₃(s)

CaO(s)

CO₂(g)

\[{\Delta _f}H_{298}^o(kJ.mo{l^{ - 1}})\]

-1207,0

-635,0

-393,5

Giả sử \[{\Delta _r}H_T^o\]\[{\Delta _r}S_T^o\] của quá trình không phụ thuộc vào nhiệt độ.

0/3000 ký tự
Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: 1121

Biến thiên enthalpy của phản ứng phân hủy \(CaC{O_3}\)là:

\({\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o(CaO) + {\Delta _f}H_{298}^o(C{O_2}) - {\Delta _f}H_{298}^o(CaC{O_3})\)

\( \Rightarrow {\Delta _r}H_{298}^o = - 635 - 393,5 - ( - 1207,0) = 178,5kJ = 178500J.\)

Giả sử \[{\Delta _r}H_T^o\]\[{\Delta _r}S_T^o\] của quá trình không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Để phản ứng tự xảy ra thì

\[{\Delta _r}G_T^o = {\rm{ }}{\Delta _r}H_T^o - {\rm{ }}T{\Delta _r}S_T^o < 0 \Rightarrow 178500 - T.159,26 < 0 \Rightarrow T > 1121.\]

Vậy giá trị thấp nhất của T là 1121.