Bài 9.22 trang 34, 35, 36, 37 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Cho phản ứng sau: \({{\rm{H}}_2}{\rm{(g)}} + \frac{1}{8}{{\rm{S}}_8}{\rm{(g)}} \to {{\rm{H}}_2}{\rm{S(g) }}{\Delta...

Cho phản ứng sau: \({{\rm{H}}_2}{\rm{(g)}} + \frac{1}{8}{{\rm{S}}_8}{\rm{(g)}} \to {{\rm{H}}_2}{\rm{S(g) }}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = ?\)

Hãy xác định:

a) Biến thiên enthalpy\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)của phản ứng, cho nhiệt tạo thành chuẩn của S₈(g) và H₂S(g) lần lượt là 101,3 kJ/mol và -20,6 kJ/mol.

b) Năng lượng liên kết S-S trong phân tử S₈(g), biết E_b(H-H) = 436 kJ/mol và E_b(S-H) = 363 kJ/mol.

Phương pháp giải :

Biểu thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn theo enthalpy tạo thành:

\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = \sum {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(sp)}} - \sum {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0{\rm{(cd) }}\)

Biểu thức tính biến thiên enthalpy ở điều kiện chuẩn theo năng lượng liên kết (các chất đều ở thể khí) là:

\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = \sum {{\rm{E}}_{\rm{b}}}{\rm{(cd) }} - \sum {{\rm{E}}_{\rm{b}}}{\rm{(sp) }}\)

Lời giải chi tiết:

a) Biến thiên enthalpy\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)của phản ứng \({{\rm{H}}_2}{\rm{(g)}} + \frac{1}{8}{{\rm{S}}_8}{\rm{(g)}} \to {{\rm{H}}_2}{\rm{S(g) }}\)

\(\begin{array}{l}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}{\rm{(}}{{\rm{H}}_2}{\rm{S}}) - \left[ {\frac{1}{8}{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}{\rm{(}}{{\rm{S}}_8}) + {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}{\rm{(}}{{\rm{H}}_2})} \right]\\{\rm{ = }} - 20,6 - \left[ {\frac{1}{8} \times 101,3 + 0} \right]\\{\rm{ }} \approx {\rm{ }} - 33,3{\rm{ (kJ)}}\end{array}\)

b) Ta có: \({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = \frac{1}{8}{{\rm{E}}_{\rm{b}}}{\rm{(}}{{\rm{S}}_8}) + {{\rm{E}}_{\rm{b}}}{\rm{(}}{{\rm{H}}_2}) - {{\rm{E}}_{\rm{b}}}{\rm{(}}{{\rm{H}}_2}{\rm{S}})\)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow - 33,3 = \frac{1}{8} \times 8 \times {{\rm{E}}_{{\rm{b (S - S)}}}} + {{\rm{E}}_{{\rm{b (H - H)}}}} - 2 \times {{\rm{E}}_{{\rm{b (H - S)}}}}\\ \Leftrightarrow - 33,3 = \frac{1}{8} \times 8 \times {{\rm{E}}_{{\rm{b (S - S)}}}} + {\rm{436}} - 2 \times 363\\ \Rightarrow {{\rm{E}}_{{\rm{b (S - S)}}}} = 256,7{\rm{ (kJ/mol)}}\end{array}\)