Đề cương môn Hóa đại cương- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

BÀI TẬP CHƯƠNG 3
1. Ở áp suất 101325 N/m2 (1 atm), 2 mol nước hóa hơi ở điểm sôi sẽ hấp thụ một
lượng nhiệt 81,16 kJ. Sự thay đổi thể tích khi nước chuyển từ pha lỏng sang pha hơi sẽ sinh công.
a) Ở 373K thể tích của 1 mol nước lỏng là 0,191L và giả sử hơi nước là khí lí
tưởng. Hãy tính công sinh ra.
b) Tính biến thiên nội năng và nhiệt của quá trình chuyển hóa này. ĐS: a) A = -6159,54 J b) Q = 81,16 kJ ∆U = 75 kJ
2. a) Đốt 0,0222 g hơi isooctane ở áp suất không đổi làm tăng nhiệt độ của nhiệt
lượng kế 0,4 oC. Nhiệt dung của nhiệt lượng kế (đã bao gồm cả nước) là 2,48
kJ/oC. Hãy tính thiêu nhiệt của hơi isooctane.
b) Phải đốt bao nhiêu gam isooctane để có lượng nhiệt 562 kJ. ĐS: a) -5094 KJ/mol b) 12,58 g 3.
Đốt 14,4 g Mg trong một lượng dư N2 ở áp suất không đổi sẽ tạo ra Mg3N2.
Sau đó đưa hỗn hợp phản ứng trở về 25 oC. Trong quá trình này lượng nhiệt tỏa ra
là 136,7 kJ. Hãy tính sinh nhiệt của Mg3N2. ĐS: -683,5 kJ/mol 4.
Thành phần chính của khí gas (khí hóa lỏng) dùng để đun nấu là propane
(C3H8) và butane (C4H10). Tỷ lệ phối trộn theo thể tích propane:butane là 40:60. a)
Hãy tính lượng nhiệt tỏa ra khi đốt 1 g khí gas rồi đưa về nhiệt độ 25oC, biết
rằng sinh nhiệt của các chất (kJ/mol): C3H8(k): -105; C4H10(k): -126;
CO2(k): -393,5; H2O(l): -285,8 b)
Giả sử toàn bộ lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy khi gas được dùng để cấp cho
nước. Hãy tính khối lượng khí gas cần dùng để đun 5 lít nước (khối lượng riêng
1kg/lít) từ 25oC đến nhiệt độ sôi ở áp suất thường và sau đó duy trì 2 phút ở nhiệt
độ sôi. Giả sử trong thời gian duy trì 2 phút ở nhiệt độ sôi đó có 36 g nước bay hơi.
Biết rằng nhiệt dung mol đẳng áp của nước là 75,3 1
J/mol.K, nhiệt hóa hơi của nước ∆Hhh = 44 kJ/mol, hiệu ứng nhiệt của
4. Xác định sinh nhiệt của H2O2 (l) ở 25 oC từ các phương trình nhiệt hóa học sau. H2(k) + 1/2O2(k) → H2O(k) ∆H0 = -241,82 kJ/mol 2H(k) + O(k) → H2O(k) ∆H0 = -926,92 kJ/mol 2H(k) + 2O(k) → H2O2(k) ∆H0 = -1070,6 kJ/mol 2O(k) → O2(k) ∆H0 = -498,34 kJ/mol H ∆H0 2O2(l) → H2O2(k) = 51,46 kJ/mol ĐS: -187,79 kJ/mol
5. Xác định hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn của phản ứng sau đây: C(gr) + 2H2(k) → CH (k) Biết: 4 C(gr) + O2(k) → CO2(k) ∆H0 = -393,5 kJ/mol H2(k) + 1/2O2(k) → H2O(l) ∆H0 = -285,8 kJ/mol
CH4(k) + 2O2(k) → CO2(k) + 2H2O(l) ∆H0 = -890,3 kJ/mol ĐS: -74,8 kJ/mol
6. 4HCl(k) + O2(k) → 2H2O(l) + 2Cl2(k)
a) Tính hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn của phản ứng, biết rằng sinh nhiệt của
HCl(k) và của H O(l) tương ứng là 2
-92,3 kJ/mol và -285,8 kJ/mol.
b) Nếu nước tạo thành ở thể khí thì hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn của phản ứng
là bao nhiêu, biết nhiệt bay hơi của nước (l) ở 25oC là + 44,0 kJ/mol. ĐS: a) -202,4 kJ/mol b) -114,4 kJ/mol
7. Cho thiêu nhiệt của các chất như sau (kJ/mol):
(CH2)3(k) = -2091,372; C(gr) = -393,513; H2(k) = -258,838
Sinh nhiệt của CH3-CH=CH2(k) = 20,414 kJ/mol
a) Tính sinh nhiệt của (CH2)3(k)
b) Tính ∆H0298 của phản ứng đồng phân hóa: (CH (k) → CH 2)3 3-CH=CH2(k)
ĐS: a) 134,319 kJ/mol b) -113,905 kJ/mol 2
8. CO(k) + 1/2O2(k) → CO2(k)
∆H02 98 = -283,0 kJ/mol Tính nhiệt độ ngọn
lửa CO cháy trong 2 trường hợp sau: a) Trong oxy nguyên chất
b) Trong không khí (20% oxy, 80% nitơ theo thể tích) Lượng oxy vừa đủ cho
phản ứng. Nhiệt độ ban đầu là 25 oC.
Nhiệt dung mol đẳng áp (J/mol.K) của các chất như sau: CO2(k) = 30,50 + 2,000.10-2T N2(k) = 27,2 + 4,200.10-3T ĐS: a) 4098K b) 2555K
9. Trộn 10,08 g nước đá ở 0 oC với 50,4 g nước lỏng ở 40 oC. Tính nhiệt độ cuối
của hỗn hợp, biết enthalpy chuẩn nóng chảy của nước đá là 6004 J/mol. Nhiệt
dung mol đẳng áp của nước lỏng là 75,3 J/mol.K. Hệ cô lập. ĐS: 20 oC
10. Hãy dự đoán dấu của S0 cho các quá trình sau: a) 2K(r) + F2(k) → 2KF(r)
b) NH3(k) + HBr(k) → NH4Br(r) c) NaClO - 3(r) → Na+(dd) + ClO3 (dd)
ĐS: a) Âm, b) Âm, c) Dương
11. Trộn 10,08 g nước đá ở 273K với 50,4 g nước lỏng ở 313K. Tính ∆S0 của hệ
khi đạt đến cân bằng, biết rằng ∆H0 nóng chảy của nước đá là 6004 J/mol và
C0p của nước lỏng là 75,3 J/mol.K. Hệ cô lập. ĐS: 1,38 J/K
12. Tính ∆S0 của quá trình đun nóng 1 mol I2(tt) từ 25,0 0C đến nhiệt độ sôi (184
0C), biết rằng nhiệt độ nóng chảy của I2 là 113,6 0C. Cho: H 0 0
nc (I2,tt) 15633J / mol ; Hhh (I2,l)  25498J / mol 3 p
C 0(I2 ,tt)  54,6J /mol.K ; C0 p (I2 ,l) 81,5J /mol.K ĐS: 124 J/mol.K
13. Tính sự biến thiên entropy của quá trình giản nở 500 cm3 khí argon ở 298K và
1,0 atm đến thể tích 1000 cm3 và 373K, biết C0p của argon là 12,48 J/mol.K.
Coi argon là khí lí tưởng. ĐS: 0,175 J/K
14. Cho phản ứng giữa xenon (Xe) và fluorine (F2) tạo thành xenon hexafluoride:
a) Tính S0 pư ở 298K. Cho H0 pư = -402 kJ/mol và G0 pư = -280 kJ/mol.
b) Giả sử S0 pư và H0 pư thay đổi rất ít theo nhiệt độ, tính G0 pư ở 500K
ĐS: a) -0,409 kJ/mol.K; b) -197,5 kJ/mol
15. Tính ∆G0 của quá trình đông đặc 1,0 mol nước (lỏng) ở -10 oC thành nước tinh
thể ở -10 oC. Biết ∆H0 đông đặc của nước ở 0 oC là -6000 J/mol, nhiệt dung mol
C0p của nước lỏng là 75,5 J/mol.K và của nước đá là 36,4 J/mol.K ĐS: -212,24 J/mol
16. Sử dụng các phương trình sau đây để tính thế đẳng áp hình thành chuẩn của HBr(k) ở 25 oC. Br2(l) → Br2(k) ∆G01 = 3,14 kJ/mol HBr(k) → H(k) + Br(k) ∆G02 = 339.09 kJ/mol Br2(k) → 2Br(k) ∆G03 = 161,7 kJ/mol H2(k) → 2H(k) ∆G04 = 406,494 kJ/mol ĐS: -53,423 kJ/mol 4
17. a) hãy ước lượng nhiệt độ sôi của nước tại 1 atm. Cho sinh nhiệt của nước ở
trạng thái lỏng và trạng thái hơi lần lượt là – 285,8 kJ/mol và -241,8 kJ/mol,
entropy tiêu chuẩn của nước ở trạng thái lỏng và trạng thái hơi lần lượt là 69,91 J/mol.K và 188,7 J/mol.K.
b) So sánh nhiệt độ sôi tính được với nhiệt độ sôi thực tế và hãy giải thích vì sao có sự sai lệch này. ĐS: 97,4 oC Câu 18. a)
Tính biến thiên entropy ở điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng sau, biết rằng
S0(N2(k)) = 191,5 J/mol.K; S0(O2(k))= 205,5 J/mol.K và S0(NO(k)) = 210,7 J/mol.K. N2(k) + O2(k) → 2NO(k) b)
Cho biết phản ứng có tự xảy ra ở 298K hay không, biết rằng sinh nhiệt tiêu
chuẩn ∆H0f(NO(k)) = 90,3 kJ/mol.
ĐS: a) 24,4 J/mol.K b) Không (vì ∆G0 pư = 173328,8 J/mol (> 0) Câu 19. Tính
năng lượng mạng lưới tinh thể BaCl (r) (tinh thể) theo phản ứng: 2
BaCl2(r)Ba2+(k) + 2Cl (k) Biết:
Nhiệt tạo thành BaCl2(r) là H01.= kJ/mol;
Nhiệt phân ly (nguyên tử hóa) Cl2(k) là H02 = 238,5 kJ/mol;
Nhiệt thăng hoa của Ba kim loại là H03 = 192,5 kJ/mol;
Năng lượng ion hóa thứ nhất của Ba là H04 = 501,2 kJ/mol;
Năng lượng ion hóa thứ hai của Ba:.H05 = 962,3 kJ/mol;
Ái lực với electron của nguyên tử Cl(k) là H0 6 = kJ/mol. Đáp số: H0 =  1
H0 + H0 2 + H03 + H04 + H05 + 2H06 = 2039.3 kJ/mol
Câu 20. Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng: CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl
Biết: E(C=C) = 614 kJ/mol; E(C-C) = 347 kJ/mol; E(C-H) = 413 kJ/mol; E(C-Cl)
= 339 kJ/mol; E(Cl-Cl) = 243 kJ/mol.
Hướng dẫn: Áp dụng định luật Hess và chu trình enthalpy: 5
∆H0 (phản ứng) = Năng lượng đứt liên kết trong chất phản ứng - Năng lượng đứt
liên kết có trong sản phẩm. Đáp số: -168 kJ/mol 6