SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH NINH THUẬN
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN

Sáng kiến kinh nghiệm
Đề tài:
Người thực hiện: Nguyễn Trung Quốc
Chức vụ: Hiệu Trưởng
Dạy: Môn Hóa Học
Tp. Phan Rang – Tháp chàm, tháng 4 năm 2010
MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY TỐT BÀI
1
HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA PHẢN ỨNG
LỚP 10 PHÂN BAN
I. Hoàn cảnh nẩy sinh sáng kiến, kinh nghiệm :
Một trong những xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là “ dạy học
hướng vào người học”. Trên tinh thần đó, trong soạn giảng giáo viên cần chuẩn bò thật
khéo léo và kỹ lưỡng, chọn lọc cả nội dung, cả phương pháp; giáo viên là người hướng
dẫn, tổ chức để học sinh tích cực hoạt động tự mình tìm tòi, phát hiện và chiếm lónh kiến
thức, từ đó học sinh có được niềm say mê học tập.
Mỗi phản ứng hóa học đều kèm theo sự biến đổi năng lượng do sự khác nhau về
năng lượng của các nguyên tử, phân tử giữa các chất phản ứng và sản phẩm. Năng
lượng đó được thể hiện dưới nhiều dạng khác nhau, đặc biệt là nhiệt năng .Làm thế nào
để học sinh hiểu và nắm vững phương pháp giải toán để xác đònh nhiệt của các phản
ứng hóa học? Qua thực tế giảng dạy tôi xin đưa ra một số kinh nghiệm nhỏ của mình về 2
vấn đề:
- Sử dụng đònh luật Hess như thế nào để giải các bài toán về nhiệt hóa học.
- Một số dạng bài tập vận dụng đònh luật Hess.
II. Qui trình thực hiện :
Trong qúa trình thực hiện, tôi đã rút ra được một số kinh nghiệm như sau :
* Đầu mỗi mục lớn là những nội dung lý thuyết căn bản. Tiếp đó là một số ví
dụ, một số bài tập đã được lựa chọn nhằm giúp các em học sinh hiểu kiến thức

- Vì 1 cal = 4,18 J
⇒
R = 1,987 cal/K.mol
- P (mmHg) , V (ml) , 1 atm = 760 mmHg
⇒
R = 62400 mmHg. ml/ K.mol
II. p suất riêng phần của khí ( P
i
)
Nếu trong 1 bình kín có 1 hỗn hợp khí (không tham gia phản ứng với nhau) thì mỗi khí
gây nên một áp suất gọi là áp suất riêng phần của khí đó và được kí hiệu là P
i
. Nếu gọi V
là thể tích của hỗn hợp khí (bằng thể tích của bình đựng). Ta có:
P
chung
=
∑
P
i
=
V
RTn
i
∑
P
i
= n
i


là số mol khí i trong hỗn hợp chiếm a
i
% thể tích hỗn hợp
P
i
là áp suất riêng phần của khí i
2
Bài tập 1: Trộn 2 lít khí O
2
với 3 lít khí N
2
có cùng áp suất 1 atm được 5 lít hỗn hợp. Tính áp
suất riêng phần của từng khí trong hỗn hợp?
Giải: P
O
2
=
5
2
. 1 = 0,4 atm; P
N
2
=
5
3
. 1 = 0,6 atm
Bài tập 2: Một bình kín dung tích 8,96 lít chứa 4,8g O
2
; 6,6g CO
2

Ta có: P
O
2
+ P
CO
2
+ P
A
= 1,1
⇒
P
A
= 0,275 atm
b/ n
A
= 0,1 mol
⇒
M
A
= 28 g/mol
c/ Đặt A: X
x
Y
y
m
X
= x M
X
m
Y

Y
= 16 (O)
⇒
A: CO
III. Nhiệt hóa học:
- Một phản ứng hóa học xảy ra thường có sự trao đổi nhiệt với môi trường xung
quanh:
+ Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng nhường nhiệt cho môi trường
+ Phản ứng thu nhiệt là phản ứng nhận nhiệt của môi trường
- Nhiệt hóa học là ngành hóa học nghiên cứu nhiệt của các phản ứng hóa học.
1/ Nhiệt phản ứng:
a) Nhiệt lượng tỏa ra hay hấp thụ của 1 phản ứng hóa học được gọi là hiệu ứng
nhiệt của phản ứng. Đơn vò: KJ / mol hay Kcal / mol.
Thực nghiệm cho biết với mỗi phản ứng, giá trò nhiệt lượng đo được phụ thuộc vào:
- Cách tiến hành đo ( Vd: Trong điều kiện đẳng tích hay đẳng áp)
- Trạng thái của tác chất cũng như sản phẩm
b) Hiệu ứng nhiệt phản ứng, đo ở điều kiện thể tích không đổi, được gọi là hiệu ứng
nhiệt đẳng tích.
Hiệu ứng nhiệt đẳng tích = biến thiên nội năng của hệ (
∆
U)
c) Hiệu ứng nhiệt phản ứng, đo ở điều kiện áp suất không đổi, được gọi là hiệu ứng
nhiệt đẳng áp.
Hiệu ứng nhiệt đẳng áp = biến thiên ENTANPI của hệ (
∆
H)
* Quy ước về dấu:
Phản ứng tỏa nhiệt:
∆
H < 0 ;

)(K

∆
H = – 565,98 KJ
Vd2: C (r) +
2
1
O
2

)(K
→
CO
2
)(K

∆
H = – 395,41 KJ
C (r) +
2
1
O
2
)(K
→

CO
2
)(K


(lỏng)

∆
H = – 285,84 KJ
2H
2
)(K
+ O
2
)(K
→

2H
2
O
(lỏng)

∆
H = – 571,68 KJ
+ Nếu áp suất và nhiệt độ tại đó xác đònh giá trò entanpi. p suất 1 atm, nhiệt độ
25
0
C (hay 289K) được gọi là áp suất tiêu chuẩn và nhiệt độ tiêu chuẩn nhiệt động lực học.
Vd: H
2
)(K
+
2
1
O


∆
n =
∑
n
khí (cuối)
–
∑
n
khí

(đầu)
8,314 J/ mol.K
1,987 cal/ mol.K
Bài tập: Khi 1 mol CH
3
OH chúng ở 298K và ở thể tích không đổi theo phản ứng:
CH
3
OH
(lỏng)
+
2
3
O
2
)(K
→
CO
2

2
= 1 –
2
3
= – 0,5
⇒
∆
H = – 173,945 Kcal
IV. Đònh luật Hess :
1/ Đònh luật Hess:
Nhiệt của 1 phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu của phản ứng và
trạng thái cuối của sản phẩm phản ứng, không phụ thuộc vào các giai đoạn trung gian,
nghóa là không phụ thuộc vào con đường tiến hành phản ứng (Nói cách khác
∆
H và
∆
U
của phản ứng là các hàm trạng thái)

∆
H
1
∆
H
2

∆
H
1
=

1
O
2

)(K
→
CO
)(K

∆
H
1
CO
)(K
+
2
1
O
2

)(K
→
CO
2
)(K

∆
H
2
Theo đònh luật Hess, ta có

2/ Hệ quả
4
R =
Sản phẩm
+ O
2
∆
H
- Entanpi của phản ứng thuận = Entanpi của phản ứng nghòch nhưng ngược dấu
∆
H
t
= –
∆
H
n
Vd: CO
)(K

+
2
1
O
2

)(K
→
CO
2
)(K

+ 283 KJ
- Hiệu ứng nhiệt của 1 quá trình vòng (chu trình) bằng 0
3/ Ứng dụng của đònh luật Hess
Thiết lập một quá trình vòng gồm nhiều giai đoạn , trong đó 1 là quá trình đang xét
và
∆
H của tất cả các giai đoạn còn lại đều đã biết
Vd: Xác đònh
∆
H của phản ứng:
S(r) +
2
3
O
2
)(K
→
SO
3
)(K
(1)
∆
H
1
?
Biết S(r) + O
2
)(K

→

2
3
O
2
)(K

(1)
SO
3
)(K
+ O
2 (K)

∆
H
2

∆
H
3
+ ½ O
2 (K)

(2) (3)
SO
2 (K)
- Đònh luật Hess có :
∆
H
1


)(K
→
SO
3
)(K
(3)
∆
H
3
= – 98,2 Kcal / mol
S(r) +
2
3
O
2
)(K
→
SO
3
)(K
(1)
∆
H
1
= – 395,2 Kcal / mol
4/ Quy tắc chung:
Nếu 1 phản ứng là tổng đại số của 1 số phản ứng thành phần thì
∆
H của nó bằng

o
tt
(CO
2
, K) = – 393,5 KJ . mol
-1
- Các đơn chất, theo đònh nghóa, có entanpi tạo thành mol tiêu chuẩn bằng 0. Với
đơn chất tồn tại nhiều dạng thù hình, dạng bền nhất được chọn làm chuẩn. Vd: với C đó
là than chì, với S đó là S tinh thể trực thoi.
- Công thức:
∆
H
0
pư
=
∑
∆
H
o
tt
( sản phẩm) –
∑
∆
H
o
tt
(chất phản ứng)
Bài tập: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng: CaO (r) + CO
2
)(K


)(K

→
CaO (r) (1)
∆
H
1
= – 636 KJ / mol
C (gr) + O
2

)(K

→
CO
2
)(K
(2)
∆
H
2
= – 394 KJ / mol
Ca (r) + C (gr) +
2
3
O
2
)(K
→

H
0
2
CaO (r) CO
2

∆
H ?

- Theo sơ đồ trên, nếu xem ( Ca(r) + C (r) +
2
3
O
2
)(K
) là trạng thái đầu và CaCO
3
(r) là
trạng thái cuối, theo đònh luật Hess ta có:
∆
H
3
=
∆
H
2
+
∆
H
1

)(K
, H
2
O
(lỏng)
N
2

)(K
, SO
2
)(K
và H Cl
)(K

Vd: C
6
H
5
NH
2(

)
+
4
31
O
2
)(K
→

H
5
NH
2
,

) = – 3396 KJ
- Lưu ý : Đối với các nguyên tố, thiêu nhiệt của một nguyên tố cũng chính là sinh
nhiệt của oxit bền nhất của nó
- Công thức :
∆
H
0
pư
=
∑
∆
H
0
đc
(tác chất) –
∑
∆
H
0
đc
(sản phẩm)
Bài tập 1: Từ các dữ kiện sau
C (than chì) + O
2

= – 285,8 KJ
2C
2
H
6
)(K
+ 7O
2
)(K
→
4CO
2
)(K
+ 6 H
2
O
(lỏng)

∆
H
0
= – 3119,6 KJ
Tính biến thiên entanpi tiêu chuẩn của phản ứng:
2C (than chì) + 3H
2
)(K
→
C
2
H

b) C (r) +
2
1
O
2

)(K
→
CO
)(K

c) CO
)(K
+
2
1
O
2

)(K
→
CO
2
)(K
Biến thiên enpanti của phản ứng nào được coi là:
1. Entanpi tạo thành tiêu chuẩn của khí CO
2
2. Entanpi đốt cháy của khí CO
3. Entanpi tạo thành tiêu chuẩn của khí CO
4. Entanpi đốt cháy của C

lỏng, Br
2
hơi và I
2
hơi có entanpi tạo thành mol tiêu chuẩn
≠
0
3/ Nhiệt chuyển pha
- Quá trình chuyển pha là quá trình trong đó 1 chất chuyển từ trạng thái tập hợp
này sang trạng thái tập hợp khác
Ví dụ : Sự nóng chảy, sự hóa rắn, sự thăng hoa, sự chuyển dạng thù hình.
- Các quá trình chuyển pha cũng thường kèm theo hiệu ứng nhiệt, gọi là nhiệt
chuyển pha và có thể xác đònh nhiệt chuyển pha của các quá trình khác nhau bằng
cách sử dụng đònh luật Hess
Ví dụ : H
2
O (r)
→
H
2
O
(lỏng)

∆
H = 10,52 Kcal / mol
C (gr)
→
C (kim cương)
∆
H = 0,453 Kcal / mol

C (gr) C (Kim cương)
+½ O
2

(K)

∆
H
2

∆
H
3
+ ½ O
2 (K)
CO
2 (K)

∆
H
2
=
∆
H
1
+
∆
H
3


O (lỏng)
H
2 (K)
+
2
1
O
2

)(K

∆
H
bay hơi
H
2
O (K)
7
∆
H
1
p dụng đònh luật Hess:
∆
H
0
H
2
O (lỏng)
+
∆


+ H
)(K
E
LK
= + 436,4 KJ / mol
Nghóa là để bẻ gãy liên kết CHT trong 1 mol khí H
2
cần tiêu tốn 436,4 KJ
Trường hợp 2: Phân tử gồm 2 nguyên tử A – B
Vd: HCl
)(K

→
H
)(K
+ Cl
)(K
E
LK
= + 431,9 KJ / mol
Trường hợp 3: Phân tử nhiều nguyên tử AB
n
.
Ta có năng lượng liên kết trung bình
Vd: Đònh năng lượng liên kết trung bình của các liên kết O – H trong phân tử H
2
O
Ta có: H – O – H
)(K


O )(K
E
LK
= + 917,5 KJ
Ta có thể coi 458,8 KJ / mol là năng lượng liên kết trung bình của liên kết O – H
trong phân tử H
2
O
Công thức:
∆
H
pư
=
∑
∆
H
LK
(có trong pt các chất phản ứng) –
∑
∆
H
LK
(có trong pt
của sản phẩm)
Bài tập 1: Căn cứ vào năng lượng liên kết
Liên kết C

– 2E
(C – H)

= + 812 + 2. 242,7 – (347 + 4. 339) = – 405,6 KJ
Bài tập 2: Tính năng lượng liên kết trung bình của liên kết N – H trong phân tử NH
3
, biết
rằng:

2
1
N
2 (K)
+
2
3
H
2 (K)
NH
3

(K)

∆
H
0
= – 46,3 KJ
Biết năng lượng liên kết của N
2
và H

(K)
U = + 1050 KJ / mol
8
- Giá trò U tỉ lệ thuận với điện tích của các ion và tỉ lệ nghòch với khoảng cách giữa
các ion trong tinh thể (rắn) : U
≈

aC
aC
rr
QQ
+
.
- Để xác đònh U ta có thể dựa vào chu trình Bor n-Haber
Vd: NLML ion của tinh thể NaCl được coi là hiệu ứng nhiệt của phản ứng sau đây
có đổi dấu:
a
+
(K)
+ Cl
—
(K)

→
NaCl (r)
Ta có chu trình:
Na
(K)
+ Cl
(K)

nữa mol khí clo (Nhiệt phân li nữa mol khí clo)
Na (r)
→
Na
(K)
∆
H
1
= + 107,6 KJ / mol
2
1
Cl
2 (K)

→
Cl
(K)
∆
H
2
= + 120,0 KJ / mol
Hiệu ứng nhiệt của giai đoạn này:
∆
H (B) =
∆
H
1
+
∆
H

∆
H

(C) =
∆
H
3
+
∆
H
4
= + 147,0 KJ / mol
Giai đoạn D: Gồm sự tạo thành mạng lưới tinh thể ion
Na
+
(K)
+ Cl
—
(K)

→
NaCl (r)
∆
H (D)
Cuối cùng áp dụng đònh luật Hess cho chu trình trên:
∆
H (A) =
∆
H (B) +
∆

Theo đề bài ta có:
Ba (r) + Cl
2 (K)

→
BaCl
2
(r)
∆
H
2
= – 860,23 KJ / mol
Cl
2 (K)

→
2Cl
(K)
∆
H
3
= 238,49 KJ / mol
Ba (r)
→
Ba
(K)
∆
H
4
= 192,46 KJ / mol

Cl
—
(K)
∆
H
7
= – 357,73 KJ / mol
Ba (r) + Cl
2 (K)
BaCl
2
(r)

∆
H
4

∆
H
3
Ba
(K)
2Cl
(K)∆
H
5
–

∆
H
5
+
∆
H
6
+
∆
H
3
+ 2
∆
H
7
–
∆
H
1
= 192,46 + 501,24 + 962,32 + 238,49 + 2(– 357,7) – (– 860,23) = 2039,28
KJ / mol
VI. Xét chiều của phản ứng hóa học:
9
H
2
Trong tự nhiên các quá trình tự nhiên xảy ra theo chiều hoàn toàn xác đònh
Vd: - Nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh
- Khí chuyển từ áp suất cao sang áp suất thấp
- Axit HCl + dd NaOH
→

+ S
Ar
) > 0
N
2
Ar

b) Entropi là đại lượng đặc trưng cho độ hỗn độn (độ mất trật tự) của 1 chất hay
hệ. Khi các chất nguyên chất trộn lẫn nhau thì độ hh tăng lên nghóa là
∆
S > 0
c) Một chất hay một hệ có độ hỗn độn càng lớn thì entropi càng lớn. Do đó độ
hỗn độn của 1 chất hay 1 hệ càng lớn khi chất đó hay hệ đó càng nhiều hạt và sự
chuyển động, dao động của các hạt càng mạnh ( liên kết giữa các hạt càng yếu)
Vd: S
H
2
O (rắn)
< S
H
2
O (lỏng)
< S
H
2
O (K)

S
H
2

2
O
(K)

→
CO
(K)
+ H
2 (K)
Giải: Entropi của hệ tăng trong các quá trình c , d , f và giảm trong các quá trình
a , b , e
2/ Trong các phản ứng sau, những phản ứng nào có
∆
S > 0 ,
∆
S < 0 ,
∆
S
≈
0
a) C (r) + CO
2 (K)

→
2CO
(K)
> 0
b) CO
(K)
+

→
ZnCl
2
∆
S > 0
* Qui ước:
- Entropi của chất nguyên chất dưới dạng tinh thể hoàn chỉnh ở không độ tuyệt đối
có giá trò bằng 0
S
0K
= 0
- Giá trò entropi S của 1 chất xác đònh ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 298K (25
0
C) gọi là
entropi chuẩn của chất đó và được kí hiệu: S
0
298
( J. mol
-1
. K
-1
)
- Entropi là một đại lượng dung độ
Vd: S
0
298
(H
2
, K) = 130,59 J.K
-1

298
(chất pứ)
= ( c S
C
+ d S
D
) – (a S
A
+ b S
B
)
Vd: Tính
∆
S của phản ứng sau: SO
2
+
2
1
O
2

)(K
→
SO
3
)(K

Chất SO
2 (K)
O

S
0
298
(O
2
,K) ]
= – 94,81 J.K
-1
Nhận xét : Phản ứng này có
∆
S < 0 vì
∆
n = 1 – (1 + 0,5) = – 0,5 < 0
3/ Thế đẳng áp: ( Entanpi tự do, năng lượng Gibbs)
- Có 2 động lực (yếu tố) cho mọi quá trình tự xảy ra:
+
∆
H < 0 : Năng lượng của hệ giảm
⇒
trở thành hệ bền vững hơn ( đó là các
phản ứng tỏa nhiệt)
+
∆
S > 0 : Hệ chuyển từ trạng thái có độ mất trật tự thấp sang trạng thái có độ
mất trật tự cao hơn (độ tự do cao hơn)
- Đối với phản ứng hóa học, khi xét chiều tự xảy ra thường phải kể đến cả hai yếu
tố
∆
H và
∆

∆
H > 0) , kèm theo sự tăng entropi (
∆
S > 0) vì số mol khí
ở sản phẩm nhiều hơn ở chất phản ứng.
- Vậy để xét chiều của phản ứng phải dùng 1 đại lượng phối hợp cả 2 yếu tố
∆
H
và
∆
S, đó là thế nhiệt động. Thế nhiệt động thường dùng là thế đẳng áp hoặc Entanpi tự
do hoặc năng lượng Gibbs, được kí hiệu là
∆
G và tính theo công thức
∆
G =
∆
H – T
∆
S Nếu quá trình xảy ra ở điều kiện chuẩn
Đơn vò:
∆
G là J.mol
-1
thì công thức trên có dạng:
∆
H là J.mol
-1
∆
G

hợp
Dấu Kết luận
∆
H
∆
S
∆
G
1 – + – Tự xảy ra
2 + – + Không tự xảy ra
3 – – ? Tự xảy ra ở T thấp
4 + + ? Tự xảy ra ở T cao
* Lưu ý : Đơn vò
∆
G thường là KJ.mol
-1
hoặc Kcal.mol
-1

∆
S thường là J.mol
-1
.K
-1
hoặc cal.mol
-1
.K
-1
⇒
Khi tính

1
O
2

)(K
Biết các số liệu nhiệt động sau:
Chất O
2 (K)
CO
2 (K)
CO
(K)
∆
H
0
298
(KJ.mol
-1
) – – 393,51 – 110,52
S
0
298
(J.K
-1
.mol
-1
) 205,03 213,64 197,91
a) Hãy cho biết điều kiện chuẩn (25
0
C) phản ứng trên có xảy ra không?

CO
+
2
1
S
0
O
2
– S
0
CO
2
= 86,785 J.K
-1
.mol
-1
⇒
∆
G
0
pư
=
∆
H
0
pư
– T
∆
S
0

∆
S không phụ thuộc nhiệt độ thì phản ứng xảy ra khi
T >
785,86
282990
≈
3261 K
b) Sự biến đổi
∆
G theo T. Điều kiện nhiệt độ để phản ứng xảy ra tự phát:
Trong trường hợp coi
∆
H không phụ thuộc nhiệt độ, ta có:
2
2
T
G
T
∆
=
1
1
T
G
T
∆
+
2
1
T

theo nhiệt độ.
Giải: Ta có:
1000
0
1000
G∆
=
298
0
298
G∆
+
∆
H
0

298
1
1000
1
−

⇒

∆
G
0
1000
= 1000
298

∆
H
0
– T
∆
S
0
, ta có
thể tính
∆
G
0
dựa vào thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn ( tức năng lượng tự do tạo thành
tiêu chuẩn) của các chất trong phản ứng
- Thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của một chất là sự biến thiên thế đẳng áp khi
tạo thành một mol chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện chuẩn. Thế đẳng áp tạo
thành tiêu chuẩn kí hiệu
∆
G
0
tt
hay
∆
G
0
S
- Thế đẳng áp chuẩn tạo thành từ các đơn chất bền = 0 (
∆
G
0

(tác chất)
Bài tập: Dùng các số liệu
∆
G
0
,298 tt
của các chất, hãy xét phản ứng phân hủy đá vôi tự
diễn biến ở điều kiện thường không?
CaCO
3
(r) CaO (r) + CO
2 (K)

∆
G
0
tt
( KJ / mol) – 1128,8 – 604,1 – 394,4
Giải:
∆
G
0
298
(pư) = + 130,3 KJ
⇒
Phản ứng phân hủy đá vôi không tự diẫn biến ở điều kiện thường
* Ghi chú: Các phương pháp tính biến thiên năng lượng tự do của phản ứng
1. Tính theo biến thiên Entanpi và Entropi:
∆
G

∑
S
0
(chất
phản ứng)
2. Tính theo biến thiên năng lượng tư do của sự hình thành các chất
∆
G
0
S
:

∆
G
0
pư
=
∑
∆
G
0
S
(sản phẩm) -
∑
∆
G
0
S
(chất phản ứng)
(Biến thiên năng lượng tự do của phản ứng)

→
0
,txt
+ 3H
2
Cho năng lượng liên kết (KJ / mol):
Trong n – hexan: C – H: 412,6 C – C: 331,5
Trong benzen: C – H: 420,9 C – C: 486,6
Trong H
2
: H – H: 430,5 (trung bình)
Bài 2: (X) là hiđrocacbon NO mạch hở trong phân tử chỉ có liên kết đơn hoặc liên kết đôi,
phương trình nhiệt hóa học của phản ứng cháy của (X) như sau:
C
n
H
2n + 2 – 2k
+
2
13 kn −+
O
2

→
n CO
2
+ (n + 1 – k) H
2
O
∆

2 (K)
Biết: Năng lượng liên kết (KJ / mol) Nhiệt tạo thành ( KJ / mol)
C – C : 326,3 CH
4
: – 74,9
H – Cl : 431,0 HCl : – 92,3
C – H : 414,0 CCl
4
: – 108,5
Cl – Cl: 242,6 H
2
O
(K)
: – 241,8
O
2
: 498,7
H
2
O : 925,95
Bài 4: Xét phản ứng tổng hợp Hidro iotua
H
2 (K)
+ I
2
(r)  2HI
(K)
∆
H = + 53 KJ (a)
H

C
2
H
6
∆
H
1
= – 136,951 KJ / mol
13
C
2
H
6
+
2
7
O
2

→
2CO
2
+ 3H
2
O
lỏng

∆
H
2

H
4
Bài 7: Cho các số liệu nhiệt động học của 1 số phản ứng ở 298K
2NH
3
+ 3N
2
O  4N
2
+ 3H
2
O
∆
H
1
= – 1011 KJ / mol
N
2
O + 9H
2
 N
2
H
4
+ H
2
O
∆
H
2

H
4
= – 286 KJ / mol
Hãy tính nhiệt tạo thành của N
2
H
4
và NH
3
?
Bài 8: Cho biết nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của từng chất sau đây:
CH
3
OH
lỏng
+
2
3
O
2 (K)
CO
2 (K)
+ 2H
2
O
(K)
∆
H
0
298

= – 302,9 KJ / mol
Bài 11: Tính giá trò trung bình của biến thiên entanpi trong khoảng nhiệt độ từ 500
0
K đến
700
0
K của phản ứng: H
2
O
(K)
+ C (r)
→
CO
(K)
+ H
2 (K)

Ở 600
0
K
∆
G
0
= 50961 J / mol
Ở 700
0
K
∆
G
0

+
2
1
O
2 (K)
và các dữ kiện:
Chất O
2
CO
2
CO

∆
H
0
298
( KJ / mol) – – 393,521 – 110,52

∆
S
0
298
( J.K
-1
.mol
-1
) 205,03 213,64 – 197,91
a) Ở điều kiện chuẩn (25
0
C) phản ứng trên có xảy ra được không?

0
298
,
∆
G
0
298
của phản ứng. Từ kết quả thu được hãy cho biết khả
năng tự phản ứng của phản ứng nhiệt phân CaCO
3
ở nhiệt độ 298 K tại điều kiện chuẩn?
b) Giả sử
∆
H
0
của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ. Hãy tính
∆
G
0
1273
của
phản ứng tại nhiệt độ 1000
0
C. Nhận xét về khả năng tự phát của phản ứng tại 1000
0
C?
c) Giả sử bỏ qua sự biến đổi của
∆
H
0

) 6,5 49,0 14,0 20,9 36,2
a) Tính biến thiên thế đẳng nhiệt đẳng áp sự tạo thành các oxit sắt từ các đơn chất
ở điều kiện chuẩn (298 K và 1 atm)
b) Hãy cho biết ở điều kiện chuẩn, oxit sắt nào là bền nhất?
Bài 16: Tính năng lượng liên kết E
C – C
của liên kết C – C trong xiclopropan, biết rằng:
- Thiêu nhiệt của xiclopropan : – 499,8 Kcal / mol
- C (gr)
→
C
(K)

∆
H = 171,1 Kcal
- E
H – H
= 104,2 Kcal / mol
- E
C – H
= 99,1 Kcal / mol
-
∆
H
0
tt
(CO
2
, K) = – 94,1 Kcal / mol
-

H
LK(AD)
–
∆
H
LK(CB)
Theo đònh luật Hess ta có:
∆
H
X
=
∆
H
LK (AB)
+
∆
H
LK (CD)
+ [ –
∆
H
LK (AD)
] + [ –
∆
H
LK (CB)
]

Bài 2:
∆
H = (n – 1 – K)E
C–C
+ K.E
C = C
+ (2n + 2 – K)E
C – H
+
2
13 Kn −+
E
O = O
– 2n.E
C = O
– 2(n + 1– K)E
O – H
= – 1852
⇔
(n – 1 – K) 414 + 611K +(2n + 2 – K) 413 +
2
13 Kn −+
498 – 2n.799 – 2(n + 1– K) 469 = –
1852
⇔
545n = 1579 + 56K
Vì 0
≤
K
≤

∆
H của phản ứng: CH
4 (K)
+ 4Cl
2 (K)

→
CCl
4 (K)
+ 4HCl
(K)
- Dựa vào năng lượng liên kết:
∆
H = (4 x 414 + 4 x 242,6) – (4 x 326,3 + 4 x 431) = – 402,8 KJ
- Dựa vào nhiệt tạo thành:
∆
H = [ – 108,5 + 4( – 92,3)] – ( – 74,9) = – 402,8 KJ
b) Tính
∆
H của phản ứng: 2Cl
2 (K)
+ 2H
2
O
(K)

→
4HCl
(K)
+ O
theo phản ứng (a) thành I
2 (K)
theo phản ứng (b)
Bài 5:
CH
4
+ 2O
2
 CO
2
+ 2H
2
O H
1
2H
2
O  2H
2
+ O
2
–
∆
H
2
CO
2
 C (r) + O
2

∆
H
1
–
∆
H
2
–
∆
H
3
+
∆
H
4
+ 2
∆
H
5
= – 801,5 + 241,52 + 393,4 + 715 + (2 x 431,5) = 1652,7 KJ / mol
⇒
E
( C – H )
=
4
7,1652
= 413,175 KJ / mol
- Tính năng lượng liên kết C – C : Tướng tự sắp xếp các phản ứng
⇒


lỏng

→
C
2
H
6
+
2
7
O
2
∆
H
2
2C + 2O
2

→
2CO
2
2
∆
H
3
3H
2
+
2
3

H
4

→
2C + 2H
2
∆
H
5
= –
∆
H
tt
= – 52,246 KJ / mol
2C + 2O
2

→
2CO
2
2
∆
H
3
= – 787,028 KJ / mol
2H
2
+ O
2


- Tính nhiệt tạo thành N
2
H
4
Tổ hợp các cân bằng
4N
2
+ 3H
2
O  2NH
3
+ 3N
2
O –
∆
H
1
3N
2
O + 9H
2
 3N
2
H
4
+ 3H
2
O 3
∆
H

2
 4N
2
H
4
4
∆
H
5
4
∆
H
5
=
4
286143317.31011 +−−
= 50,75 KJ / mol
- Tính nhiệt tạo thành NH
3
N
2
H
4
+ H
2
O

 2NH
3
+ ½ O

2
 2NH
3
2
∆
H
6
∆
H
6
=
2
28675,50143 −+
= – 46,125 KJ / mol
Bài 8: - Hiệu ứng nhiệt đẳng áp của phản ứng:
Q
P
=
∆
H

= [ – 393,51 + 2( – 241,82)] – ( – 238,66) = – 638,49 KJ
- Hiệu ứng nhiệt đẳng tích của phản ứng:
Q
V
=
∆
U =
∆
H – RT

3
có cấu tạo chữ V : O thì khi nguyên tử hóa O
3
phải phá 1 liên kết đôi O
= O và 1 liên kết đơn O – O O O

→
năng lượng cần tiêu thụ là : 493,71 + 138,07 = 631,78 KJ / mol. Trong khi đó 3O
2
 2O
3
∆
H =
∆
H
1
–
∆
H
2
= – 812,11 – ( – 1095,79) = 283,68 KJ
Ta có sơ đồ:
3O
2
6O∆
H =
∆

1
S (r) MgS (r)
557,3
152,7 S
(K)
S
2-
(K)

Mg
(K)
Mg
2+
(K)
- Năng lượng hình thành mạng lưới tinh thể ion của MgS là:
U = ( – 343,9) – (152,7 + 557,3 – 302,9 + 2178,2) = – 2929,2 KJ / mol
Vậy năng lượng mạng lưới tinh thể ion của MgS là: + 2929,2 KJ / mol
Bài 11: Từ
∆
G
0
=
∆
H
0
– TAS
0
Giả sử
∆
H

a) - Với phản ứng (1):
∆
G
0
1
= 2
∆
G
0
HCl
– 2
∆
G
0
HI
= 2( – 95,2) – 2 x 1,8 = – 194 KJ
- Với phản ứng (2):
∆
G
0
2
= 2
∆
G
0
HI
–
∆
G
0

0
=
∆
H
0
– TAS
0
- Ở phản ứng (1): Số mol khí giảm, có
∆
S
0
1
< 0
→
– T
∆
S
0
1
> 0
- Ở phản ứng (2): Số mol khí tăng, có
∆
S
0
2
> 0
→
– T
∆
S

0
pu
=
∆
H
0
CO
–
∆
H
0
2
CO
= 282,99 KJ

∆
S
0
pu
= S
0
CO
+
2
1
S
0
2
O
– S

G
0
pu
> 0
b) Muốn phản ứng xảy ra phải có:
∆
G =
∆
H – T
∆
S < 0
→
T >
S
H
∆
∆
Nếu chấp nhận
∆
H ,
∆
S không phụ thuộc vào nhiệt độ thì phản ứng xảy ra khi
T >
≈
785,86
282990
3261 K
Bài 14:
a)
∆

(CaO) + S
0
298
(CO
2
) ] – S
0
298
(CaCO
3
) = + 159,11 J/K.mol
∆
G
0
298
(pư) =
∆
H
0
298
(pư) – T
∆
S
0
298
(pư) = 178310 – 298 x 159,11 = 130895,22 J/mol
Nhận xét: Ở 298 K ,
∆
G
0

= – 24237 J/mol
Nhận xét: Tại 1273 K ( tức 1000
0
C) ở điều kiện tiêu chuẩn có
∆
G
0
1273
< 0 nên chiều tự
phát là chiều thuận
c) Từ công thức:
∆
G
0
T
=
∆
H
0
– T
∆
S
0
< 0
→
T >
0
0
S
H

3
O
4
∆
H
0
S
= – 266900 (cal/mol)
∆
S
0
43
OFe
= S
0
43
OFe
– ( 3S
0
Fe
+ 2S
0
2
O
) = – 79 cal.mol
-1
.K
-1
∆
G

→
FeO
2Fe +
2
3
O
2

→
Fe
2
O
3

Tương tự như cách đã làm với Fe
3
O
4
, ta được kết quả:
18

∆
G
0
FeO
= – 58,634 Kcal / mol

∆
G
0

∆
G
0
pư
của phản ứng này từ
∆
G
0
S
của các oxit đã tính ở trên

∆
G
0
pư
=
∆
G
0
43
OFe
–
3
2
∆
G
0
43
OFe
= 12,32 (Kcal / mol).

= – 32,68 Kcal / mol, nghóa là ở điều kiện chuẩn phản
ứng tự xảy ra theo chiều thuận. Điều đó chứng tỏ Fe
2
O
3
bền hơn FeO.
Vậy tính bền các oxit sắt tăng theo dãy sau FeO
→
Fe
2
O
3

→
Fe
3
O
4
Cách 2: Có thể tính
∆
G
0
S
của các oxit sắt ứng với 1 mol Fe và thu được kết quả sau:
FeO Fe
2
O
3
Fe
3

+ 3H
2
O
(K)

∆
H = – 499,8 Kcal
Ta có:
∆
H = [ 3
∆
H (CO
2
, K) + 3
∆
H (H
2
O, K) ] – [
∆
H
tt
(C
3
H
6
) ]
→

∆
H

xiclo-C
3
H
6
∆
H = 12,3 Kcal / mol
Đường biến đổi (2) gồm phản ứng:
C (gr)
→
3C
(K)
∆
H
1
= 171,3 x 3 = 513,3 Kcal/ mol
Đường biến đổi (3) gồm phản ứng:
H
2 (K)

→
6H
(K)
∆
H
2
= 104,2 x 3 = 312,6 Kcal / mol
Đường biến đổi (4) gồm phản ứng:
C
(K)
+ 6H

+
∆
H
4
12,3 = 513,3 + 312,6 – ( 3E
C – C
+ 594)

→
E
C – C
= 73,2 Kcal / mol
Kết quả tìm được cho thấy liên kết C – C trong xiclo propan kém bền hơn liên kết C – C
trong ankan. Do đó, xiclo propan có thể cho phản ứng cộng như anken.
III. Đánh giá hiệu quả :
Trên cơ sở những kiến thức đã truyền thụ và rèn luyện kó năng vận dụng phương
pháp giải các bài tập, chúng tôi đã cho học sinh lớp 10 phân ban, lớp 10 chuyên hóa, lớp
11 không phân ban, học sinh các lớp năng khiếu dự thi hóa cấp tỉnh làm một số bài tập
kiểm tra và trên 90% các em học sinh đều giải quyết tốt nội dung yêu cầu của bài kiểm
tra :
Đề kiểm tra :
1/ Tính năng lượng liên kết trung bình C – H và C – C từ các kết qủa thực nghiệm sau:
- Nhiệt đốt cháy CH
4
: - 801,7 kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy C
2
H
6
: - 1412,7 kJ/mol


CO, CO
2
, hơi H
2
O
tương ứng bằng : - 74,9 kJ/mol ; -110,5 kJ/mol ; -393,7 kJ/mol ; - 241,8 kJ/mol.
Kết qủa làm bài của học sinh :
Lớp Số học sinh Giỏi Khá Trung bình Yếu
10 30 80% 20% 0 0
11 NK 25 84% 16% 0 0
12 30 93,33% 6,67% 0 0
IV. Kết luận :
Nội dung sang kiến kinh nghiệm trên đã được tổ hóa vận dụng trong qúa trình giảng
dạy chính khóa và bồi dưỡng học sinh giỏi. Kết qủa đã tạo cho học sinh hứng thú học tập
và yêu thích bộ môn hơn, từ đó tạo cho học sinh động cơ thái độ học tập đúng đắn và
rèn luyện kỹ năng phân tích, tổng hợp khi nghiên cứu các nội dung của môn hóa học.
Phan Rang, ngày 25 tháng 4 năm 2010ù
Người viết
Nguyễn Trung Quốc .
20