HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP HÓA ĐẠI CƯƠNG.
Chương III: NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC.
Lưu ý: Điều kiện chuẩn hay trạng thái tiêu chuẩn của chất (không nói tới nhiệt độ, thì coi như 298 K)
Câu 1: Đs: a) = 0,25mol. b) H0 o -1
đc,298 (C2H OH, l) = -1372(kJ.mol 5 ) c) H (pư) = 496,5 (kJ ) o
Câu 2: Hođc, pư = 310,82 (Kcal). Câu 3: Htt,298(Fe O 2 3) =16,1 kJ.
Câu 4: nN2= 4,89.1/0,082.298 = 0,2 mol. 4NH3(k) + 3O (k) 2 2N (k) + 6H 2 (l). 2
Cứ 0,2 mol N tạo thành thì tỏa nhiệt 153,06kJ 2
Mà phản ứng tạo 2 mol N vậy H0 0 2
(pư) = -2/0,2 .153,06=-1530,6(kJ) (tỏa nhiệt H (pư) <0). Mặt khác, Ho o o pư= 6H tt,(H O, l) 4H 2 tt(NH , k) 3 = > Ho o o tt(NH ,k)= (6H 3 tt,(H O, l) H 2
pư)/4 = (6x-285,84- (-1530,6))/4= -46,11 (kJ/mol).
Câu 5: H(pư) = 31,38 (Kcal).
Câu 6: KClO3(r ) KCl(r ) + 3/2O (1). H 2 (1)=49,4kJ. KClO (r ) KCl( r) + 2O 4 2 (2). H(2)= 33kJ. 2KClO 3/2KClO 3 + 1/2KCl (3).H 4 (3) = ?
Thức hiện cộng (trừ) các pư hóa học, nhận thấy: 2.(1).(2) =3
Ứng dụng định luật Hess, H(3)= 2H(1)-3/2H(2)= 2x49,4 – 3/2x33= 49,3 (kJ) Câu 7: Go = Ho -TSo 298 298 a) Go = -50719,68(J). b) Go = -16308,6 (J). c) Go = 82829,8 (J).
Câu 8: Định hướng: Hỗn hợp phản ứng có bền hay không tức là giữa chúng có phản ứng không?. Dùng tiêu chuẩn nào? Ho o pư = -53,0 (Kcal) , S = -20,86(Cal/K). 298 G = H o (pư) T o So(pư) -3
= -53,0 – 298x(-20,86).10 = -46,77 (kCal) < 0.
Vậy hỗn hợp đang xét không tồn tại ở 25oC.
Lưu ý: Đưa 10-3 vào để đổi đơn vị về kJ
Câu 9: 2NO2(k) N2O (k) 4 (1) H (pư) =H o o o o
tt,298(sp) H tt,298(tc) = H tt,298(N O 2 4, k) Hott,298(NO2, k)
= 2,31- 2x 8,09= -13,87(Kcal). So = 0 0 o o 298(sp) (tc) = S 298 298(N2O , k) S 4 298 2 (NO ,k) = 72,7 -2x57,5 = -42,3 (Cal/mol). Ta có: G0 o o
T = H pư TS 298 (H và S không phụ thuộc nhiệt độ)
= > G0 = -13,87- 273x(-42,3).10-3 0 273
=-2,32 (kCal). Phản ứng xảy ra theo chiều thuận do G <0 273 G0 -3 0
373= -13,87 -373(-42,3) .10 = 1,91 (Cal). Phản ứng xảy ra theoo chiều nghịch do G >0 373 G=0 H  o(pư) -TS (pư) = 0 o T=H  o 3 pư/So =-13,87x10 298 /(-42,3) =328 K.
Ta có: Hopư< 0, S < 0 vậy với T> 328K phản ứng (1) xảy ra theo chiều nghịch.
T<328K phản ứng (1) xảy ra theo chiều thuận.
Lưu ý: Nhiệt độ có đơn vị K, 0 C=273 K 0
Lưu ý: Đưa 10-3 vào để đổi đơn vị về kJ
Câu 10: Đs: a) Ho(pư)= 172,47 (kJ), U =170,0 (kJ), S o = 175,75 (J/K), G o =120,1 (kJ). o
b) Phản ứng đạt cân bằng nên G = 0 <=> Ho o pư -TS = 0 <=> T= Ho o 3 pư/S = 172,47x10 /175,75 = T=975,6 K
Lưu ý: Sử dụng CT để tính , (xem thêm VD trong bài giảng)
Câu 11: Ho298 = -241(kJ),Uo298 =-238,52(kJ). So = -145,3 (J/K),Go 298 298= -197,70 (kJ).
b)Ta có: Ho = -241kJ < 0 Vậ 298 y phản ứng tỏa nhiệt.
Tại đk chuẩn (trạng thái tiêu chuẩn của các chất), Go =
298 -197,70 (kJ) <0 nên phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận.
Câu 12: Ho =H131,30 (kJ). 298 So298 =133,67 (J/K). 0 o G 298= 91,47(kJ) > 0
= > ở 298K phản ứng xảy ra theo chiều nghịch Go1000= 2,37(kJ)
= > ở 1000 K phản ứng xảy ra chiều thuận.
Câu 13: Ho = -292,1(kJ), So 298 = -133,15 (J/K), 298
Go = -252,42 (kJ) < 0 vậy phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận. T o 3 cb = H 298/So = -292,1x10 298
/(-133,15) = 2193K. Vậy ở nhiệt độ 2193K phản ứng bắt đầu xảy ra theo chiều nghịch.
Lưu ý, nhiệt độ mà phản ứng bắt đầu xảy ra theo chiều nghịch là Tcb
Nhiệt độ làm cho pư đổi chiều pư là T mà tại đó ∆G0
Câu 14: : N2(k) + O (K) 2NO(k) 2 Hott,298(kJ/mol): - - 90,25
So (J/mol.K) : 191.5 205,0 210,7 298 a) H = H o
ott,298(NO, k) = 2x90,25= 180,5 (kJ) U = H - nR o
T mà n =0 nên U =H = 180,5( kJ). So = 0 (sp) 0 o o o 298 298(tc) = 2S (NO, k) – (S 298 298(O , k) + S 2 298(N2, k))
2x210,7 – (205,0 + 191,5) = 24,9 (J/K) Go = Ho o -3 298 TS = 180,5 – 298x24,9x10 298 = 173,8 (kJ).
b) Để phản ứng đặt cân bằng thì G = 0  Ho - o 298 TS
= 0 ( vì H và S không phụ thuộc nhiệt độ ) 298
 T = Ho298/So298 = 7249K hay 6976oC. Câu 15: : NH COONH 4 2(tt) CO (k) + 2NH 2 (k) 3
Hott,300(kJ/mol): -645,2 -393,5 -46,2
Gott,300(kJ/mol): -458,0 -394,4 -16,6 a) Ở t = 27 C hay T o = 300K. Go = Go o 300 tt,300(sp) G tt,300(tc) = Go o o tt,300(NH , k) + G 3 tt,300(CO , k) G 2 tt,300(NH C 4 OONH2, tt) 2x(-16,6) = 30,4 (kJ) > 0
Vậy ở 27 C phản ứng xảy ra theo chiều nghịch o
b) Ho300 = 2x(-46,2) 393,5 (-645,2) = 159,3 (kJ) Go o o o o o 300 = H 300 TS = > S 300 = (H 300 G 300 ) / 300 T
=(159,330,4)x103/300 = 432,55 (J/K). c) Nếu H , S o
không phụ thuộc nhiệt độ. o Ta có: Go o o T = H T 300 S
(H và S không phụ thuộc nhiệt độ) 300
Phản ứng đổi chiều tại T sao cho Go o o T 0. T 
rong khi đó, H >0 , S >0 Ho o 3 o 300 TS 300 0, rút ra  T 159,3x10  /432,55 = 368K hay 95 C.
Câu 16: a) Biến thiên thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn là Go - Xét FeO: Ta có : 2Fe(r) + O 2FeO (1) 2 Ho = 2xHo 1
tt,298(FeO) = 2x(-63,7) = -127,4 (kcal) So o o o 1 = 2S (FeO, r) ( S 298 298(O , k) +2S 2
,(Fe, r)) = 2x12,9 (49 + 2x6,5) = -36,2 298 (cal) Go = Ho o -3 1 TS 1 = -127,4 298x(-36,2)x10 1 = -116,6 (Kcal). - Xét Fe2O : 3 Ta có : 4Fe(r) + 3O 2Fe 2 2O (2) 3 Ho = 2xHo 2 tt,298(Fe O 2
, r) = 2x(-196,5) = -393 (kcal) 3 So o o o 2 = 2S 298(Fe2O , r) ( 3S 3 298(O , k) +4S 2
,(Fe, r)) = 2x21,5 (3x49 + 4x6,5) = 298 -130 (cal) Go = Ho o -3 2 TS 2 = -393 298x(-130)x10 2 = -354,26 (Kcal). - Xét Fe3O : 4 Ta có : 6Fe(r) + 4O 2Fe 2 3O (2) 4 Ho = 2xHo 3 tt,298(Fe O 3
, r) = 2x(-266,9) = -533,8 (kcal) 4 So o o o
3 = 2S 298(Fe3O4, r) ( 8S 298(O , k) +6S 2
,(Fe, r)) = 2x35 (4x49 + 6x6,5) = -165 298 (cal) Go = Ho o -3 3 TS 3 = -533,8 298x(-165)x10 3 = -484,68 (Kcal).
Chú ý: G của các chất phải tính cùng số mol để dễ xét cho câu b ) o Theo câu a ta có Go o o 3 < G < G 2
vậy theo thứ tự phản ứng dễ xảy ra là (3)< (2) <(1) 1
Vậy theo thứ tự độ bền giảm thì Fe3O4 > Fe2O > FeO. 3 Câu 17: 2NO2 (k) N O 2 4
a) Hay H <0 (phản ứng tạo thành), S<0 (giảm độ hỗn loạn) o b) Ta lại có G = H o T o S0 0
(T nhiệt độ tại đó hệ đạt cần bằng) 0
Ho <0 (phản ứng tạo thành), S<0 (giảm độ hỗn loạn) nên TT 0 : chiều 0 nghịch.
Lưu ý dự đoán, xem bảng phân tích chiều diễn ra các qthh (t58)
Câu 18: Xét phản ứng: O2(k) O (k) 3
Ho = 34,1 (Kcal) , S = 8,1 (cal/K). o
= >G =31,69 (Kcal) >0, pư theo chiều nghịch, hay ở điều kiện chuẩn O o 2 bền hơn O3.
Câu 19: Phản ứng có H = (kcal), S = (cal/K)
Khi phản ứng đạt cân bằng thì G = 0 mà G =H TS
Vậy khi cân bằng H TS = 0 T  = H/S = x10 /y (K). 3
Câu 20: Ta có : G1 = H T S (1) 1 G
( Vì H, S không phụ thu c nhi ộ t đ ệ ) ộ 2 = H T S (2) 2 Lấy (1) (2) vế theo vế G  Thay S =(G1 G )/(T 2 T 2 1) và
CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG HÓA HỌC. Câu 1: a) p = = 780,35. b) = = 6,09.105 p c) = = 1,28x10-3 p Câu 2: Kp(3) =. Câu 3: a) I (k) + H 2 (k) 2  2HI (k)
Nồng độ Ban đầu (M): 0,03 0,03
Nồng độ Phản ứng (M: 2
Nồng độ Cân bằng(M: (0,03-) (0,03-) 2
Mà ở nồng độ cân bằng [HI]= 0,04M 2 = 0,04 . Nồng độ lúc cân bằng: [I ]= [H 2 2]= 0,030,02 = 0,01M b) Kc = = =16 Ta có: K = K p
c với R = 0,082(atm.l/mol.K), (biến thiên mol chất khí) Theo phản ứng thì K =K p c =16. c) lnK = =-R -3 p TlnK = -8,314x298x10 p
xln16 = -6,87KJ. (R= 8,314J/mol.K).
Lưu ý: Đưa 10-3 vào để đổi đơn vị về kJ Câu 4: Kc = 0,42 K 0.017. p
Câu 5: 2SO2(k) + O (k) 2SO 2 (k) 3 Số mol Ban đầu: 8 4 Số mol Phản ứng: 2 2 Số mol Cân bằng: 82 4 2 Ta có: n Gọi n , n 1
lần lượt là tổng số mol trước và sau phản ứng cân bằng 2 Ta có: n =, n 1 = 2 Hay 3,2mol [SO ] = M, [O 2 2]=x10-3, [SO3]=64M. c) Kc = 2000. K = K -4 p
c = 2000x(0,082x298 5x10 (∆n=2-2-1=-1) (lưu ý tính ∆n riêng) K = = 1,1x10-3 x .
Câu 6: a) Kc = 0,1875, K = 1 p 11,96. b) Kc’ , K ’. p
BT đã giải trong giờ dạy. Câu 7: Đs: 20%.
Lưu ý: gọi 1 là nồng độ ban đầu của HI, x là nồng độ HI phản ứng hay chính là phần trăm HI bị
phân hủy. (kết quả x=0,2 hay 20% ). Câu 8: N2O (k) 4  2NO (k) 2 Không màu Nâu đỏ Hott,298 (Kcal/mol) : 2,31 8,09
So298 (cal/mol.K) : 72,73 57,46 Ta có: Ho o o o
tt,298(sp) H tt,298(tc) = 2H tt,298(NO2) H (N2O4) = 2x8,09 2,31 = 13,87(kcal) So = 0 (sp) 0 o o 298 298(tc) = 2S 298(NO ) S 2 298(N2O ) 4 = 2x57,46 72,73 = 42,19(cal/K) G = TS o Ở 0 C : G o 0 -3
273 = 13,87 273x42,19x10 = 2,35(kcal) > 0 nên phản ứng xảy ra theo chiều nghịch. Ở 100 C: G o 0 = 13,87 373x42,19x10-3 373
= -1,87Kcal <0 nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận.
c) khi tăng nhiệt độ phản ứng xảy ra theo chiều thuận ( nên màu nâu đậm dần. ∆H>0)
khi tăng áp suất phản ứng xảy ra theo chiều nghich (giảm số mol khí) nên màu nâu nhạt dần.
Dự đoán chuyển dịch cân bằng:
Ảnh hưởng của nhiệt độ: căn cứ vào ∆H, theo nguyên tắc tăng nhiệt độ, cân bằng dịch
chuyển theo chiều thu nhiệt tức ∆H>0 và ngược lại.
Ảnh hưởng của áp suất: căn cứ vào ∆n, theo nguyên tắc ∆n=0, P không ảnh hưởng, ∆n ±0,
tăng áp suất, cân bằng dịch chuyển theo chiều pư giảm số mol khí và ngược lại.
Câu 9: Đs: Kc = 1,92.
Câu 10: Đs: [CO] =0,25M, [H O] = 2,25M, [H 2 ] = [CO 2 ] =0,25M. 2
Câu 11: Đã giải trong giờ dạy
Câu 12: a) ĐS: K = x10-6 p K = K -6 p c(RT mà =0 K = K p c = x10 .
Ho = 41,166 > 0 phản ứng thu nhiệt nên tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
=0 vậy áp suất không ảnh hưởng đến chuyển dịch cân bằng của phản ứng.
Câu 13: a) ĐS: H0 = -198,2kJ, 298 S0 = -189,6J/K, 298 G0 = 298 -141,7kJ Kp Kc =1,69x1026.
a) H0298 = -198,2kJ < 0 phản ứng tỏa nhiệt vậy tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều
nghịch và ngược lại giảm nhiệt độ chuyển dịch theo chiều thuận.
vậy cân bằng chuyển dịch sang chiều thuận khi tăng áp suất và ngược lại cân bằng chuyển
dịch chiều nghịch khi giảm áp xuất.
Câu 14: a) G0 = -8,33kcal = -8,33x4,1858 = -34,87kJ. 298 b) Kp x10 .6 Câu 15: 4HCl(k) + O (k) 2  2H O(k) 2 + 2Cl (k) (1) 2 H0tt,298 (KJ/mol) -92,3 - -241,8 -
S0298 (J/mol.K): 187,0 205,0 188,7 223,0.
a) H0 = 2H0tt,298(H2O) H0tt,298(HCl) = -114,4kJ S0 = 2S0 0 0 0 298(Cl ,k) +2S 2 298(H O,k) (S 2 298(O2,k) - 4S (HCl,k) = -129,6J/K. 298
G0 = H0 TS0 = -114,4 298X(-129,6)X10-3 = -75,78kJ Kp = x10 13 Kc = = = 4,69.1014.
b) Phản ứng có H = -114,4kJ < 0 là phản ứng tỏa nhiệt
Ở điều kiện chuẩn G = -75,78kJ < 0 phản ứng xảy ra theo chiều thuận.
c) Tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch chiều nghịch
Giảm nhiệt độ cân băng chuyển dịch chiều thuận
d) Lấy (1)=2(2) ta được phản ứng : 2HCl(k) + 1/2O (k) 2  H O(k) 2 + Cl (k) (2) 2 Vậy Kp(2) = =
Câu 16: Tương tự câu 15.
Câu 17: a) Giải tương tự BT 3, lưu ý tính nồng độ của SO và O 2 2
b) Phản ứng chiều thuận là tỏa nhiệt, nên để thu nhiều SO 3(tức là chuyển dịch cân bằng theo chiều
thuan, chiều tỏa nhiệt) thì phải giam nhiệt độ
Phản ứng có ∆n±0, nên để thu nhiều SO 3(tức là chuyển dịch cân bằng theo chiều giảm số mol khí,
chiều thuận) thi phải tăng áp suất.
Vạy, giảm nhiệt độ và tăng áp suất
Câu 18: Đs: a) [H2]=[I ] [HI]= 4,66M 2 b)H=5,88%.
Câu_19: Đs: [CO ] = 0,02M, [CO]= 0,04M. 2
Câu 20: a) Tăng nhiệt độ, giảm áp suất
b) Giảm nhiệt độ, tăng áp suất
c) Phản ứng phân hủy nên dự đoán ∆H>0, do đó Tăng nhiệt độ, giảm áp suất.
CHƯƠNG V: ĐỘNG HÓA HỌC.
Nhiệt độ sử dụng có đơn vị Kenvin (K)
Câu 1: v = k .[NO]2.[Cl ]. 2 Phản ứng bậc 3.
Câu 2: Dựa vào giai đoạn chậm nhất a) I2 = 2I
v = k[I ] phản ứng bậc 1. 2 b) 2HI = H + I 2 2
v = k[HI] phản ứng bậc 2. 2 c) NO + O = NO 3 2 + O2
v = k[NO].[O ] phản ứng bậc 2. 3
Câu 3: a) v = k .[N2O5]. b) v = k .[H2O ].[HI]. 2 Câu 4: 4,65 lần. Câu 5: Câu 6: Tăng 100 C 0
Câu 7: a) Vận tốc phản ứng tăng 6 lần. b) Cần tăng lên 45,960C.
Câu 8: a) = 61,92 KJ.mol-1. b) = 2,4 lần. Câu 9: a) .
b) Đây là pư bậc 2, dựa vào các CT để tính = 1,04 .10-3mol.l-1.s-1 = 0,89.10-3mol.l-1.s-1.
Câu 10: a)Ta có: theo đề bài  = = =10-3 50,14 kJ.mol-1 .
Lưu ý: Đưa 10-3 vào để đổi đơn vị về kJ
Câu 11: a) 2A(k) + B(k) = C(k) + 2D (k) Ban đầu: 1,6M 1M = 0,4. 1, =1,024 mol.l-1.s-1 b) 2A(k) + B(k) = C(k) + 2D (k)
Nồng độ Ban đầu (M): 1,6 1M
Nồng độ Phản ứng (M): 40%.1,6 40%.1,6/2
Nồng độ Còn lại (M): 0,96 0,68
= 0,4 .0.9.0,68 = 0,25mol.l-1.s-1 . Câu 12:
a) Phản ứng A(k) + B(k) ® C(k) =>
Dựa vào bảng ta có: giữ nguyên [A] tăng [B] lên 2 lần => = 2 => => .
Tăng [A] lên 2 lần, tăng [B] lên 2 lần thì = 8=> Mà y=1 vậy x=2. Vậy b)Ta có: : theo đề bài 
Câu 13: = =10-3 = 152,80 kJ/mo.
Câu 14: a) t = 2.10 (s). 3 b) t = 1.10 (s). 3
Câu 15: Phản ứng bậc 1 chu kì bán hủy là:
Câu 16: Phản ứng bậc 1: Ta có: mà = 15.60 =900(s)  k=7,7.1.
Mặc khác phản ứng bậc 1 thời gian để phân hủy đến [A]M là
t= => thời gian phân huỷ 80% đồng vị là t= = 2090(s). Câu 17: t= 92,6(s). Câu 18: a) 0,23M b) t c) t
Câu 19: Phản ứng bậc 2 nồng độ chất tham gia bằng nhau nên => = ,
Vậy thời gian phản ứng thực hiện được 50% là t = t 2 . = 30(phút) 1 Tương tự
thời gian thực hiện hết 75% là = 90(phút) (thực hiện được 75% tức còn lại 25%)
thời gian thực hiện hết 905 là 10..
Câu 20: Đã phản ứng 75%. Câu 21: .
Câu 22: Tương tự câu 12 a) ,
b) Phản ứng đơn giản, bậc phản ứng là 2
Nguyên tắc: xác định bậc phản ứng (tổng cộng)
Xác định k từ các bậc phản ứng riêng
Xác định k dựa vào đơn vị của k
Xác định dựa vào số liệu thí nghiệm nồng độ ban đầu và tốc độ ban đầu