Giải bài tập trang 32 Chuyên đề Hóa 10 Bài 4 - Cánh diều

Giải bài tập trang 32 Chuyên đề Hóa 10 - Cánh diều

Bài tập 1 trang 32 Chuyên đề Hóa 10: Thả một vài tinh thể patassium dichromate K₂Cr₂O₇ màu cam đỏ vào nước (Hình 4.3). Entropy của quá trình hòa tan này tăng hay giảm? Giải thích.

Trả lời:

Thả một vài tinh thể patassium dichromate K₂Cr₂O₇ màu cam đỏ vào nước, tinh thể patassium dichromate (K₂Cr₂O₇) tan trong nước ⇒ Độ mất trật tự của các ion trong tinh thể tăng ⇒ Entropy của quá trình hòa tan này tăng.

Bài tập 2 trang 32 Chuyên đề Hóa 10: Hãy đánh giá khả năng tự xảy ra của phản ứng sau ở nhiệt độ chuẩn:

2Al(s) + 3H₂O(l) → Al₂O₃(s) + 3H₂(g)

Biết rằng: ${\Delta }_r{H}_{298}^0$= - 818,3 kJ, ${\Delta }_r{S}_{298}^0$được tính theo số liệu cho trong Phụ lục 1. Từ kết quả này hãy đưa ra một số lí do giải thích cho việc vì sao các đồ vật bằng nhôm được sử dụng rất phổ biến.

Trả lời:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$= $S_{298}^0$(Al₂O₃(s)) + 3. $S_{298}^0$(H₂(g)) - 2. $S_{298}^0$(Al(s)) - 3. $S_{298}^0$(H₂O(l))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$= 50,9 + 3.130,7 – 2.28,3 – 3.70,0 = 176,4 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$= ${\Delta }_r{H}_{298}^0$- 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$= -818,3.10³ – 298.176,4 = -870867,2 J < 0

${\Delta }_r{G}_{298}^0$rất âm ở điều kiện chuẩn vì thế phản ứng này tự xảy ra.

Các đồ vật bằng nhôm được sử dụng rất phổ biến vì Al phản ứng dễ dàng với H₂O ở điều kiện chuẩn để tạo thành lớp màng oxide Al₂O₃ bền vững. Lớp màng này bảo vệ cho nhôm kim loại chống lại các tác động ăn mòn của môi trường.

Bài tập 3 trang 32 Chuyên đề Hóa 10: Hãy xác định nhiệt độ sôi của CHCl₃(l) ở 1 bar và so sánh với giá trị đo được từ thực nghiệm (61,2^oC). Giả thiết biến thiên enthalpy và entropy của quá trình không thay đổi theo nhiệt độ.

Biết rằng:

	${\Delta }_f{H}_{298}^0$(kJ mol-1)	$S_{298}^0$(J mol-1K-1)
CHCl3(l)	-134,1	201,7
CHCl3(g)	-102,7	295,7

Trả lời:

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K, 1 bar

Ta có: $\Delta G_{298}^0$= $\Delta H_{298}^0$- 298. $\Delta S_{298}^0$= 31,4.10³ – 298.94 = 3388 J

Thực nghiệm T = 61,2 + 273 = 334,2 K

$\Delta G_{334,2}^0$= $\Delta H_{334,2}^0$- 334,2. $\Delta S_{334,2}^0$= 31,4.10³ – 334,2.94 = -14,8 J

Thực nghiệm đo được giá trị ${\Delta }_r{G}_{334,2}^0$âm hơn giá trị ${\Delta }_r{G}_{298}^0$.