Bài 9.20 trang 34, 35, 36, 37 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi giảm nhiệt độ của hệ?...

Cho cân bằng hoá học sau: \({\rm{2N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }}\)

a) Hãy tính \({\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}\)của phản ứng, cho nhiệt tạo thành của NO₂(g) và N₂O₄(g) lần lượt là 33,2 kJ/mol và 11,1 kJ/mol.

b) Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi giảm nhiệt độ của hệ?

Phương pháp giải :

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

b) Nguyên lý Le Chatelier: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động đó

Lời giải chi tiết:

a) Nhiệt của phản ứng \({\rm{2N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ }}\)

\(\begin{array}{l}{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}{\rm{(}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}) - 2{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}{\rm{(N}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}})\\{\rm{ = }}11,1 - 2 \times 33,2\\{\rm{ = }} - {\rm{53,3 (kJ)}}\end{array}\)

b) Khi giảm nhiệt độ của hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm tăng nhiệt độ (chiều tỏa nhiệt), cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.