Bài 14.9 trang 56, 57, 58 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Phản ứng nào có thể tự xảy ra (sau giai đoạn khơi mào ban đầu), phản ứng nào không thể tự xảy ra?...

Cho các phản ứng:

CaCO₃(s) -> CaO(s) + CO₂(g) \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 178,49kJ\)

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) -> 2CO₂(g) + 3H₂O(l) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 1370,70kJ\)

C(graphite, s) + O₂(g) -> CO₂(g) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 393,51kJ\)

a) Phản ứng nào có thể tự xảy ra (sau giai đoạn khơi mào ban đầu), phản ứng nào không thể tự xảy ra?

b) Khối lượng ethanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO₃. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.

Phương pháp giải :

a) Phản ứng nào có \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 không thể tự xảy ra. Phản ứng nào có \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 có thể tự xảy ra sau khi khơi mào.

b) Tính \({\Delta _r}H_{298}^0\) của quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO₃. => Tính mol ethanol và graphite cần dùng => Tính khối lượng ethanol và graphite cần dùng

Lời giải chi tiết:

a) Phản ứng CaCO₃(s) -> CaO(s) + CO₂(g) không tự xảy ra do \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 (cần cung cấp thêm năng lượng bên ngoài). Hai phản ứng còn lại tự xảy ra sau khi khơi mào do có \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 (tự tạo thêm năng lượng khi phản ứng diễn ra)

b) \({\Delta _r}H_{298}^0\) của quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO₃ là

\({\Delta _r}H_{298}^0 = 0,1.( + 178,49) = + 17,849kJ\)

- \({n_{{C_2}{H_5}OH}} = \frac{{17,849}}{{1370,70}} = 0,013\)mol -> \({m_{{C_2}{H_5}OH}} = 0,013.46 = 0,598\)gam

- \({n_C} = \frac{{17,849}}{{393,51}} = 0,045\)mol -> \({m_C} = 0,045.12 = 0,54\)gam