Bộ 10 Đề thi Đánh giá năng lực Bộ Quốc phòng phần Hoá học (có đáp án) - Đề số 7

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 T o ) . Nếu Δ r

4/25

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 T o ) . Nếu Δ r G T o > 0 : phản ứng không tự xảy ra; Δ r G T o < 0 : phản ứng tự xảy ra. Giá trị của đại lượng này được tính theo biểu thức:

Δ r G T o =   Δ r H T o −   T Δ r S T o . Trong đó:

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

Δ r H T o : Biến thiên enthalpy của phản ứng;

Δ 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).

Giá trị thấp nhất của T (làm tròn đến hàng đơn vị) để phản ứng sau tự xảy ra là bao nhiêu?

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

Cho biết: Δ r S T o = 1 5 9 , 2 6   J / m o l − 1 . K − 1 và nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:

ChấtCaCO₃(s)CaO(s)CO₂(g)
Δ f H 2 9 8 o ( k J . m o l − 1 ) -1207,0-635,0-393,5

Giả sử Δ r H T o và Δ r S T o của quá trình không phụ thuộc vào nhiệt độ.

1.

1121.

2.

2121.

Giải thích

Biến thiên enthalpy của phản ứng phân hủy C a C O 3 là:

Δ r H 2 9 8 o = Δ f H 2 9 8 o ( C a O ) + Δ f H 2 9 8 o ( C O 2 ) − Δ f H 2 9 8 o ( C a C O 3 )

⇒ Δ r H 2 9 8 o = − 6 3 5 − 3 9 3 , 5 − ( − 1 2 0 7 , 0 ) = 1 7 8 , 5 k J = 1 7 8 5 0 0 J .

Giả sử Δ r H T o và Δ r S T o của quá trình không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Để phản ứng tự xảy ra thì Δ r G T o =   Δ r H T o −   T Δ r S T o < 0 ⇒ 1 7 8 5 0 0 − T . 1 5 9 , 2 6 < 0 ⇒ T > 1 1 2 1 .

Vậy giá trị thấp nhất của T là 1121.

Chọn B.