Xét các phản ứng

Giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Bài 17: Nguyên tố và đơn chất halogen

Bài 17.19 trang 60 SBT Hóa học 10: Xét các phản ứng:

 ${\mathrm{X}}_2\left(\mathrm{g}\right)+{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\to 2\mathrm{HX}\left(\mathrm{g}\right){\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0(*)$

với X lần lượt là Cl, Br, I.

Giá trị năng lượng liên kết (kJ mol^-1) một số chất được cho trong Phụ lục 2, SGK Hóa học 10, Cánh Diều.

a) Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của mỗi phản ứng (*).

b) Hãy sắp xếp các phản ứng (*) theo thứ tự giảm dần của nhiệt lượng tỏa ra.

Lời giải:

a) Xét các phản ứng:

${\mathrm{X}}_2\left(\mathrm{g}\right)+{\mathrm{H}}_2\left(\mathrm{g}\right)\to 2\mathrm{HX}\left(\mathrm{g}\right){\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0(*)$

Biến thiên enthalpy chuẩn được tính theo công thức:

 ${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0(*)=(1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{X}-\mathrm{X}}+1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}})-2\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{X}}$

Với phản ứng:

Cl₂(g) + H₂(g) → 2HCl(g)

${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=(1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{Cl}-\mathrm{Cl}}+1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}})-2\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{Cl}}$

= (243 + 436) – 2 × 431 = -183 (kJ)

Với phản ứng:

Br₂(g) + H₂(g) → 2HBr(g)

${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=(1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{Br}-\mathrm{Br}}+1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}})-2\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{Br}}$

= (193 + 436) – 2 × 364 = -99 (kJ).

Với phản ứng:

I₂(g) + H₂(g) → 2HI(g)

${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=(1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{I}-\mathrm{I}}+1\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}})-2\times {\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{I}}$

= (151 + 436) – 2 × 297 = -7 (kJ).

b) Nhiệt lượng tỏa ra trong phản ứng của Cl₂ > Br₂ > I₂.

Phản ứng có giá trị biến thiên enthalpy chuẩn càng âm thì tỏa nhiệt càng nhiều.