Bài 19.19 trang 96, 97, 98, 99, 100, 101 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Cho enthalpy tạo thành tiêu chuẩn của các chất trong bảng sau...

Cho enthalpy tạo thành tiêu chuẩn của các chất trong bảng sau.

a) Viết phương trình đốt chảy hoàn toàn C₆H₆, C₂H₅OH và CH₃COOH với hệ số nguyên tối giản.

b) Chất nào trong các chất trên có biến thiên enthalpy của phản ứng lớn hơn (\({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)âm hơn).

c) Từ kết quả tính toán hãy so sánh biến thiên enthalpy của phản ứng khi đốt cháy cùng khối lượng C₆H₆, C₂H₅OH và CH₃COOH

Phương pháp giải :

a) Sản phẩm của các phương trình cháy là CO₂ và H₂O.

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

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

Nhiệt tạo thành của đơn chất bằng 0.

c) Lấy khối lượng của các chất trên bằng nhau rồi tính mol và biến thiên enthalpy của phản ứng.

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình đốt chảy hoàn toàn của các chất với hệ số nguyên tối giản:

C₆H₆ (l) C₂H₅OH (l) CH₃COOH (l) CO₂ (g) H₂O (g)

c) Xét khối lượng của mỗi chất là 89,7 g.

\({{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{6}}}}} = \frac{{89,70}}{{78}} = 1,15{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = {\rm{ - 6270,92}} \times \frac{{1,15}}{2} \approx - 3605,78{\rm{ (kJ)}}\)

\({{\rm{n}}_{{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{OH}}}} = \frac{{89,7}}{{46}} = 1,95{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = - {\rm{1234,83}} \times 1,95 \approx - 2407,92{\rm{ (kJ)}}\)

\({{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{COOH}}}} = \frac{{89,7}}{{60}} = 1,495{\rm{ (mol)}} \Rightarrow {\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^0 = - {\rm{783,64}} \times 1,495 \approx - 1171,54{\rm{ (kJ)}}\)

Vậy khi đốt cháy cùng khối lượng thì biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy giảm dần theo thứ tự: C₆H₆, C₂H₅OH, CH₃COOH.