Giải hộ mình câu này với các bạn Ví dụ 22. Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:,$(1)~C(graphite)+O_2(g)\rightarrow CO_2(g)$ $\Delta_rH^0_{298}~(1)=-393,5~kJ$,(2) C(graphite) $\rightarrow$ C(kim cương) $\Delta_rH^0_{298}(2)=2,87~kJ$,$(3)~C(kim~cương)+O_2(g)\rightarrow CO_2(g)$ $\Delta_rH^0_{298}~(3)=?~kJ$,Hãy tính $\Delta_rH^0_{298}$ của phản ứng (3)?

Question

vuthuphuong123 · Accepted Answer

Phương pháp giải (Định luật Hess)Để thu được phương trình phản ứng (3), ta có thể tổ hợp các phương trình (1) và (2) như sau:$\text{Ly\ phng\ trình\ (1)\ tr\ đi\ phng\ trình\ (2)}$Phương trình (1): $\text{C(graphite)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow \text{CO}_2\text{(g)}$Phương trình (2) đảo ngược: $\text{C(kim cương)} \rightarrow \text{C(graphite)}$Khi cộng phương trình (1) với phương trình (2) đảo ngược, ta triệt tiêu được $\text{C(graphite)}$ ở hai vế và thu được phương trình (3):$\text{C(kim\ cng)}+\text{O}_{2}\text{(g)}\rightarrow \text{CO}_{2}\text{(g)}$Các bước tính toán$\Delta _{r}\text{H}_{298}^{0}(3)=\Delta _{r}\text{H}_{298}^{0}(1)-\Delta _{r}\text{H}_{298}^{0}(2)$$\Delta _{r}\text{H}_{298}^{0}(3)=-393,5-2,87=-396,37\text{\ (kJ)}$

Timi · Answer

Để tính Δ_rH^0_{298} của phản ứng (3), chúng ta có thể sử dụng định luật Hess. Định luật này cho biết rằng tổng nhiệt độ phản ứng của một chu trình phản ứng không phụ thuộc vào con đường mà phản ứng diễn ra, mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối.

Chúng ta sẽ viết lại phản ứng (3) như sau:

$$
C(kim~cương) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)
$$

Chúng ta sẽ sử dụng các phản ứng (1) và (2) để xây dựng phản ứng (3):

1. Phản ứng (1): 
   $$
   C(graphite) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta_rH^0_{298} = -393,5~kJ
   $$
   
2. Phản ứng (2):
   $$
   C(graphite) \rightarrow C(kim~cương) \quad \Delta_rH^0_{298} = 2,87~kJ
   $$

Để tìm Δ_rH^0_{298} cho phản ứng (3), chúng ta sẽ cộng phản ứng (2) và phản ứng (1) lại với nhau. Khi đó, phản ứng (2) được viết theo chiều ngược lại:

$$
C(kim~cương) \rightarrow C(graphite) \quad \Delta_rH^0_{298} = -2,87~kJ
$$

Bây giờ, ta có:

$$
C(kim~cương) \rightarrow C(graphite) \quad \Delta_rH^0_{298} = -2,87~kJ
$$
$$
C(graphite) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta_rH^0_{298} = -393,5~kJ
$$

Tổng hợp lại:

$$
C(kim~cương) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) 
$$

Tính toán năng lượng:

$$
\Delta_rH^0_{298} (3) = -393,5~kJ + (-2,87~kJ) = -393,5~kJ - 2,87~kJ = -396,37~kJ
$$

Vậy, nhiệt hóa học Δ_rH^0_{298} của phản ứng (3) là:

$$
\Delta_rH^0_{298} (3) = -396,37~kJ
$$

trọng · Answer