Xác định dấu của ∆rH298o trong các phản ứng được thể hiện trong hai hình dưới đây:

Hình a) năng lượng của hệ chất tham gia cao hơn năng lượng của hệ sản phẩm ⇒ Phản ứng diễn ra kèm theo sự giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt ⇒ Phản ứng tỏa nhiệt. Hình b) năng lượng của hệ chất tham gia thấp hơn năng lượng của hệ sản phẩm ⇒ Phản ứng diễn ra kèm theo sự hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt ⇒ Phản ứng thu nhiệt.

Xác định dấu của ∆r trong các phản ứng

Câu 1

Cho phản ứng:

CH₄(g) + H₂O(l) → CO(g) + 3H₂(g)

∆_{r $H_{298}^{o}$} = 249,9 kJ

Ở điều kiện chuẩn, để thu được 1 gam H₂, phản ứng này cần hấp thu nhiệt lượng bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

$n_{H_{2}} = \frac{1}{2} = 0, 5 m o l$

$\begin{array}{l} C H_{4} (g) + H_{2} O (l) \to C O (g) + 3 H_{2} (g) \\ \frac{1}{6} m o l \leftarrow \frac{1}{2} m o l \end{array}$

Để đốt cháy 1 mol CH₄(g) cần hấp thu 249,9 kJ nhiệt lượng

Vậy đốt cháy $\frac{1}{6}$ mol CH₄(g) cần hấp thu 249,9. $\frac{1}{6}$ = 41,65 kJ nhiệt lượng.

Câu 2

Phản ứng quang hợp là phản ứng thu năng lượng dưới dạng ánh sáng:

6nCO₂(g) + 6nH₂O(l) → (C₆H₁₂O₆)_n(s) + 6nO₂(g)

Hãy tính xem cần phải cung cấp bao nhiêu năng lượng dưới dạng ánh sáng cho những phản ứng quang hợp để tạo thành 1 mol glucose C₆H₁₂O₆(s), biết enthalpy tạo thành chuẩn của chất này là -1271,1 kJ mol^-1. Biến thiên enthalpy tạo thành chuẩn của các chất khác tra ở phụ lục 3, trang 120.

Xem đáp án

Lời giải

Để tạo thành 1 mol glucose C₆H₁₂O₆(s) ta có

6CO₂(g) + 6H₂O(l) → C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g)

∆_{r $H_{298}^{o}$} = 1 × ∆_{f $H_{298}^{o}$}(C₆H₁₂O₆) + 6 × ∆_{f $H_{298}^{o}$}(O₂) – 6 × ∆_{f $H_{298}^{o}$}(CO₂) – 6 × ∆_{f $H_{298}^{o}$}(H₂O)

∆_{r $H_{298}^{o}$} = 1 × (-1271,1) + 6 × 0 – 6 × (-393,5) – 6 × (-285,8) = 2804,7 kJ

Vậy cần phải cung cấp năng lượng là 2804,7 kJ dưới dạng ánh sáng cho những phản ứng quang hợp để tạo thành 1 mol glucose C₆H₁₂O₆(s)

Câu 3