Thông hiểu 17.9 trang 45, 46, 47 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: So sánh \(\Delta H\) (1) và \(\Delta H\) (2). Khi tổng hợp được 1 tấn NH3 thì nhiệt lượng toả ra hay thu vào là...

Tính biến thiên enthalpy theo các phương trình phản ứng sau, biết nhiệt sinh của NH₃ bằng -46 kJ/mol.

N₂(g) + 3H₂(g) -> 2NH₃(g) (1)

\(\frac{1}{2}\)N₂(g) + \(\frac{3}{2}\)H₂(g) -> NH₃ (g) (2)

So sánh \(\Delta H\) (1) và \(\Delta H\) (2). Khi tổng hợp được 1 tấn NH₃ thì nhiệt lượng toả ra hay thu vào là bao nhiêu? Tính theo hai phương trình phản ứng trên thì kết quả thu được giống nhau hay khác nhau.

Phương pháp giải :

Dựa vào

- \({\Delta _r}H_{298}^0\) Phản ứng tỏa nhiệt

- \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 -> Phản ứng thu nhiệt

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất

\({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} - \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \)

Trong đó: \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} \) và \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng

Lời giải chi tiết:

- Có \({\Delta _r}H_{298}^0(1) = 2.{\Delta _f}H_{298}^0(N{H_3}) - 1.{\Delta _f}H_{298}^0({N_2}) - 3.{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}) = 2.( - 46) - 1.0 - 3.0 = - 92kJ\)

\({\Delta _r}H_{298}^0(2) = {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_3}) - \frac{1}{2}.{\Delta _f}H_{298}^0({N_2}) - \frac{3}{2}.{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}) = - 46 - \frac{1}{2}.0 - \frac{3}{2}.0 = - 46kJ\)

-> Phản ứng tỏa nhiệt và \(\Delta H(1) = 2.\Delta H(2)\)

- Khi tổng hợp được 1 tấn NH₃ thì lượng nhiệt tỏa ra = \(\frac{{{{10}^6}}}{{17}}.46 = 2,{71.10^6}kJ\)

- Tính theo 2 phương trình phản ứng đều ra kết quả giống nhau