I. Mở đầu
Trong quá trình giảng dạy ở trờng phổ thông nhiệm vụ phát triển t duy cho học sinh
là nhiệm vụ rất quan trọng, đòi hỏi tiến hành đồng bộ ở các môn, trong đó Hóa học là môn
khoa học thực nghiệm đề cập đến nhiều vấn đề của khoa học, sẽ góp phần rèn luyện t duy
cho học sinh ở mọi góc độ đặc biệt là qua phần bài tập hóa học. Bài tập hóa học không
những có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một
cách sinh động, phong phú mà còn thông qua đó để ôn tập, rèn luyện một số kỹ năng cần
thiết về hóa học, rèn luyện tính tích cực, tự lực, trí thông minh sáng tạo cho học sinh, giúp
học sinh hứng thú trong học tập. Qua bài tập hóa học giáo viên kiểm tra, đánh giá việc nắm
vững kiến thức và kỹ năng hóa học của học sinh.
Để giáo viên bồi dỡng học sinh khá, giỏi ở trờng chuyên dự thi học sinh giỏi cấp
Tỉnh và cấp Quốc gia đợc tốt thì nhu cầu cấp thiết là cần có một hệ thông câu hỏi và bài tập
cho tất cả các chuyên đề nh : cấu tạo chất, nhiệt hoá học, động hoá học, cân bằng hoá
học,
Vì vậy , trong quá trình giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi Tỉnh và Quốc gia tôi đã su
tầm và tập hợp lại một số câu hỏi và bài tập theo một số chuyên đề , trong đó có phần dùng
để luyện tập cho học sinh phần Nhiệt hoá học
II. Mục đích của đề tài
Xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập phần Nhiệt hoá họcdùng cho học sinh lớp
chuyên Hoá học ở bậc THPT giúp học trò học tốt hơn và chuẩn bị tốt hơn cho các kỳ thi
học sinh giỏi Hóa học cả về lý thuyết bài tập phơng pháp giải, góp phần nâng cao
chất lợng giảng dạy và học tập môn Hóa học.
III. Nội dung
A- Cơ sở Lí thuyết :
Trớc khi đa ra hệ thống bài tập cho học trò luyện tập thì giáo viên cần phải yêu cầu
học trò nhớ lại một số khái niệm và nội dung lí thuyết cơ bản của phần Nhiệt hoá học nh
sau:
1) Khí lí tởng:
* Khí lí tởng là chất khí mà khoảng cách giữa các phân tử khí xa nhau, có thể bỏ qua tơng
tác giữa chúng.
* Với khí lí tởng thì có thể áp dụng :

Nếu hệ chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác một cách vô cùng
chậm qua liên tiếp các trạng thái cân bằng thì sự biến đổi này đợc gọi là thuận nghịch. Đây
là sự biến đổi lí tởng không có trong thực tế.
4) Sự biến đổi bất thuận nghịch: là sự biến đổi đợc tiến hành với vận tốc đáng
kể. Những phản ứng trong thực tế đều là biến đổi bất thuận nghịch.
5) Hàm trạng thái: là hàm mà giá trị của nó chỉ phụ thuộc vào các thông số trạng
thái của hệ, không phụ thuộc vào những sự biến đổi trớc đó.
Ví dụ: P.V = hàm trạng thái
P
1
.V
1
= n.RT
1
; P
2
.V
2
= n.R.T
2
6) Công (W) và nhiệt (Q)
- Là 2 hình thức trao đổi năng lợng.
- W, Q không phải là hàm trạng thái vì giá trị của chúng phụ thuộc vào cách biến đổi.
Ví dụ: Công của sự giãn nở khí lí tởng từ thể tích V
1
đến V
2
ở t
o
= const trong 1 xilanh kín

2
- V
1
)
* Nếu sự biến đổi là thuận nghịch: Giảm P
n
những lợng vô cùng bé để thể tích khí tăng
những lợng vô cùng bé. Khi đó P
n
mỗi lúc thực tế = P ở bên trong xi lanh = P
k
P
n
= P
k
= n.RT/V
W
TN
= -
dVP
n
.
2
1

= - nRT .

2
1
V

(: Chỉ những hàm không phải là hàm trạng thái)
- Thờng gặp công đợc thực hiện chỉ do sự biến đổi thể tích nên:
W
= -P.dV
dU =
Q
= P .dV

dU
= Q -
dVP.
2
1

U = Q -
dVP.
2
1

* Nhiệt đẳng tích: Nếu hệ biến đổi ở V = const dV = 0
U = Q
V
Q
V
là 1 hàm trạng thái.
* Nhiệt đẳng áp: Nếu hệ biến đổi ở P = const thì:

dVP.
2
1

)
Đặt U + P.V = H = entanpi = hàm trạng thái
Q
P
= H
2
- H
1
= H = sự biến thiên entanpi của hệ.
* Nhiệt phản ứng:
Xét 1 hệ kín trong đó có phản ứng: aA + bB cC + dD
Nhiệt phản ứng của phản ứng này là nhiệt lợng trao đổi với môi trờng khi a mol A phản ứng
với b mol B tạo ra c mol C và d mol D ở T = const.
- Nếu phản ứng đợc thực hiện ở P = const thì nhiệt phản ứng đợc gọi là nhiệt phản ứng đẳng
áp Q
P
= H
- Nếu phản ứng đợc thực hiện ở V = const thì nhiệt phản ứng đợc gọi là nhiệt phản ứng
đẳng tích Q
V
=U
* Quan hệ giữa Q
P
và Q
V
Q
P
= H = (U + PV)P = U + P. V H = U + P . V = U + n .RT
Q
P

V
: H =

2
1
.
T
T
P
dTC
; U =

2
1
.
T
T
T
dTC
C
P
, C
V
là hàm của nhiệt độ.
Với 1 mol khí lí tởng: C
P
=
T
H


Q, W: Không phải là hàm trạng thái
Q
V
=

U; Q
P
=

H

Q
V
, Q
P
là hàm trạng thái

chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và
trạng thái cuối của hệ mà không phụ thuộc vào quá trình biến đổi là thuận nghịch hay
không thuận nghịch.
9) Định luật Hess: H (U) của 1 quá trình chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng
thái cuối của hệ mà không phụ thuộc vào đờng đi.
Hp = Hs (sản phẩm) - Hs (chất đầu) = Hc (chất đầu) - Hc (sản phẩm)
10) Định luật Kirchhoff:




n
1

2
= H
a
+ H
1
+ H
b
Mà:
H
a
=

+
2
1
) (
21
T
T
PP
dTCnCn
bA
= -

+
2
1
) (
21
T

T
T
PPPP
dTCnCnCnCn
BADC
= H
1
+


2
1
.
T
T
P
dTC
- H
1
thờng đợc xác định ở điều kiện chuẩn: H
o
T
= H
o
298
+


T
o

-T
1
)
H
o
T
= H
o
298
+ C
o
P
(T - 298)
11) Entropi (S)
- 4 -
- Trong sự biến đổi thuận nghịch vô cùng nhỏ ở T = const hệ trao đổi với môi trờng một l-
ợng nhiệt Q
TN
thì sự biến thiên entropi trong quá trình này là: d
S
=
T
Q
TN

S là hàm trạng thái (J/mol.K)
- Nếu sự biến đổi là bất thuận nghịch thì d
S
>
T

* Entropi là thớc đo độ hỗn độn của hệ: Độ hỗn độn của 1 hệ hay 1 chất càng lớn khi hệ
hay chất đó gồm những hạt và sự dao động của các hạt càng mạnh (khi liên kết giữa các hạt
càng yếu).
VD: S < S < S
S < S < S
H
2
(k)
O
2
(k) O
3
(k)
H
2
O(r)
H
2
O (l)
H
2
O (h)
S là 1 đại lợng dung độ.
13) Sự biến thiên S trong quá trình biến đổi trạng thái của
chất:
Khi chất nguyên chất nóng chảy hoặc sôi ở P = const thì:
T = const S =

2
1

TN
= - W
TN
= nRT. ln
1
2
V
V
( = -(- P. V) =
dV
V
nRT
.
2
1

).
T = const S =
T
Q
TN
= nRln
1
2
V
V
= n.R.ln
2
1
P

2
1

* Trong khoảng nhiệt độ hẹp, coi C
P
= const S = n.C
P
.ln
1
2
T
T
- Quá trình: V = const S = n .C
V
.ln
1
2
T
T
16) Entropi tuyệt đối
* Nguyên lí III của nhiệt động học:
- Entropi của chất nguyên chất dới dạng tinh thể hoàn chỉnh ở 0(K) bằng 0: S
(T = 0)
= 0
* Xuất phát từ tiên đề trên ta có thể tính đợc entropi tuyệt đối của các chất ở các nhiệt độ
khác nhau.
VD: Tính S của 1 chất ở nhiệt độ T nào đó, ta hình dung chất đó đợc đun nóng từ 0(K)
T(K) xét ở P=const. Nếu trong quá trình đun nóng có sự chuyển pha thì:
S = S
T

T
T
hP
S
S
T
T
lP
nc
nc
T
rP
S
S
nc
nc

)()(
0
)(
1

++++
Giá trị entropi đợc xác định ở P = 1 atm = const và ở nhiệt độ T nào đó đợc
gọi là giá trị entropi chuẩn, kí hiệu là S
0
T
, thờng T = 298K S
0
298

mt
= -
T
H
+ Điều kiện tự diễn biến của hệ:
S
cô lập
= S
hệ
-
T
H
> 0 H T. S < 0
+ Hệ ở trạng thái cân bằng khi H T. S = 0
+ Đặt G = H TS ở nhiệt độ, P không đổi thì quá trình xảy ra theo chiều có
G = H T. S < 0
Và đạt tới trạng thái cân bằng khi G = 0.
b) Thế đẳng tích: (Năng lợng Helmholtz)
Nếu hệ biến đổi ở điều kiện T, V không đổi nhiệt đẳng tích mà môi trờng nhận của các
hệ là U
mt
S
mt
= -
T
U
mt

điều kiện tự diến biến của hệ trong quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích là
F = U T. S < 0

1
T
Q
TN

S
TN
=
T
dT
Cn
T
T
P

2
1

=
TdCn
T
T
P
ln
2
1

Nếu
P
C

T
T
V

2
1

Nếu
V
C
= const Q
V
= n.
V
C
.T
- Nội năng: U
V
= Q
V
+ W
- Entropi: S
T
Q
V
=
=

T
dT

- Công: W
T
= - PdV = -
dV
V
nRT
.
W
T
= -
1
2
2
1
1
2
lnlnln
2
1
P
P
nRT
V
V
nRT
V
V
nRT
V
dV

T
+ nR. T = 0
- Entropi: S
TN
=
nc
ncTN
T
L
T
Q
=
hoặc =
S
h
T
L
* Với quá trình dãn nở khí lí tởng thuận nghịch
S =
=

=
T
WU
T
Q
TN
+

T

V
Vì T = const S = nRT ln
1
2
V
V
= nRT.ln
2
1
P
P
* Quá trình đoạn nhiệt:
- Nhiệt: Q = 0
- Nội năng và công: dU = Q + W = W = -PdV =
T
dT
Cn
V
T
T

2
1

+Quá trình bất thuận nghịch:
dU
BTN
= W
BTN
= -P

C
C
=

* W
BTN
= -P
2
(V
2
V
1
) = - P
2
.(
)()
12
1
1
2
2
TTnC
P
nRT
P
nRT
V
=
T
2

V
V
)

-1
- Entanpi: H = n .C
P
(T
2
T
1
)
- Entropi: S
TN
=
T
Q
TN
= 0
* G = H TS = U + PV TS
=








P

G = H TS = U + PV TS
dG = dU + P.dV + V.dP T.dS SdT = (W + Q) + PdV + VdP T.dS SdT
Vì W = W + (-PdV)
Q T.dS dG W + VdP SdT
Dấu = ứng với quá trình thuận nghịch và công lớn nhất.
dG = W
max
+ VdP SdT
* Đối với quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp dP = dT = 0
dG
T,P
= W
max
G = W
max
* Đối với quá trình BTN: W giảm; Q tăng khi hoàn toàn BTN W = 0
20) Một số tính chất của hàm G:
dG = V.dP SdT ( coi W = 0)
- 9 -
a) Sự phụ thuộc của G vào T:
- Khi P = const
P
T
G







G








- G = -H
22
.
T
H
T
G
T
G
T
P

=









G
T
G
T
T

2
1
2
2
1
2
1


=




dT
T
G
T
G
T
G
T
T
TT

H
G
T
G
o
o
T
b) Sự phụ thuộc vào P:
Khi T = const
V
P
G
T
=









( ) ( )

==
2
1
1
2

P
P
nRTGG
PTPT
+=
Nếu áp suất bình thờng: P
1
= P
o
= 1bar (1 atm) G
T(P)
= G
o
T
+ nRT.lnP
(P tính bằng bar (atm)).
21) Tính G của một số quá trình:
a) Giãn nén đẳng nhiệt khí lí tởng
G = nRT.ln
1
2
P
P
= nRT.ln
2
1
V
V
b) Trộn lẫn đẳng nhiệt, đẳng áp 2 khí lí tởng:
G = n

C, 1atm. Tính Q, W, U, H trong các biến đổi sau đây đợc tiến
hành thuận nghịch nhiệt động:
a) Nung nóng đẳng tích tới P = 1,5atm.
b) Giãn đẳng áp tới V = 2V ban đầu.
c) Giãn đẳng nhiệt tới V = 200l
d) Giãn đoạn nhiệt tới V = 200l
Chấp nhận rằng N
2
là khí lí tởng và nhiệt dung đẳng áp không đổi trong quá trình thí
nghiệm và bằng 29,1J/mol.K
Giải
a) V = const W =

= 0.dVP
U = QV = n
V
C
.T = (
P
C
- R).(T
2
T
1
) .n
= (
P
C
- R).(
1








11
1
2
1,29.
28
100
TT
V
V
= 29,1.
28
100
(2.273,15 273,15) = 28388,1(J)
U = Q + W = 28388,1 = 8106,4 = 20281,7(J)
c) T = const U = 0; H = 0
W = -

2
1
.
V
dV
nRT

= T
1
.(
2
1
V
V
)

-1
Với
4,1
314,81,29
1,29


=
+
==
P
P
V
P
CR
C
C
C

W = U = n.
V

1
H
2
+
2
1
Cl
2(k)
HCl
(k)

o
S
H
298,

= -92,2(kJ)
(b): HCl
(k)
+ aq H
+
(aq)
+ Cl
-
(aq)

o
S
H
298,

298,

= - 167,33(kJ)
Bài 3:
Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng:
3Fe(NO
3
)
2(aq)
+ 4HNO
3(aq)
3Fe(NO
3
)
3(aq)
+ NO
(k)
+ 2H
2
O (l)
Diễn ra trong nớc ở 25
o
C. Cho biết:
Fe
2+
(aq)
Fe
3+
(aq)
NO

+ NO
(k)
+ 2H
2
O
(l)
H=3.
o
S
H
298,

(Fe
3+
,aq
)+
o
S
H
298,

(NO)+2.
o
S
H
298,

(H
2
O

n
H
2n+2
2) Khi đốt cháy hoàn toàn 2 anome và của D glucozơ mỗi thứ 1 mol ở áp
suất không đổi, ngời ta đo đợc hiệu ứng nhiệt của các phản ứng ở 500K lần lợt bằng:
-2790,0kJ và - 2805,1kJ
a) Tính U đối với mỗi phản ứng.
b) Trong 2 dạng glucozơ, dạng nào bền hơn?
Giải:
1) H = U + P. V = U + n.RT
Phản ứng trên có: n = 1-2 = -1 H = U RT H < U
2) C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
6CO
2
+ 6H
2
O
U
(

)
= H
(

OHS
H
)(
2

-
o
S
H
)(


o
H


= 6.
o
COS
H
)(
2

+ 6.
o
OHS
H
)(
2



= -2805,1 + 2799 = -6,1(kJ)

o
S
H
)(


<
o
S
H
)(


Dạng - glucozơ có
o
S
H
nhỏ hơn nên bền hơn.
Bài 5:
1) Thế nào là entanpi sinh của đơn chất? Tính
o
OS
H
)(
3

và

= -395,03(kJ)
(c): 3As
2
O
3 (r)
+ 3O
2(k)
3As
2
O
5(r)

o
H
298

= -811,34(kJ)
(d): 3As
2
O
3

(r)
+ 2O
3(k)
3As
2
O
5(r)


của O
3
và kim cơng là hiệu ứng nhiệt quy về điều kiện chuẩn của các quá trình:

2
3
O
2
O
3(k) ;
C
than chì
C
kim cơng
- Lấy (a) (b):
C
than chì
C
kim cơng

o
kcS
H
)(

= 1,89 kJ/mol
- Lấy (c) - (d):

2
3

2
3
o
Olk
H
)(
2


= 3.(-137,94) -
2
3
.(- 493,24) = 326,04 (kJ/mol) > 139,82(kJ/mol)
- 13 -
O
3
có cấu trúc vòng kín rất không bền cấu trúc này không chấp nhận đợc.
Bài 6:
Entanpi sinh tiêu chuẩn của CH
4(k)
và C
2
H
6(k)
lần lợt bằng -74,80 và -84,60 kJ/mol.
Tính entanpi tiêu chuẩn của C
4
H
10


(k)

lk
H
= 431,65 kJ
Lấy (1) [(2) + 2.(3)] ta đợc:
C
(k)
+ 4H
(k)
CH
4(k)

o
CHtungS
H
4
,/,

= -1648,7(kJ/mol)
Năng lợng liên kết trung bình của liên kết C H là:
4
1
(-1648,7) = - 412,175 (J/mol).
* (4) 2C
than chì
+ 3H
2
C
2

Coi E
C H
trong CH
4
và C
2
H
6
nh nhau thì:
E
C- C
= =1800,75 6(- 412,175) = -327,7(kJ/mol)
* Coi E
C-H
; E
C- C
trong các chất CH
4
, C
2
H
6
, C
4
H
10
đều nh nhau thì:
o
HCtungS
H

+ 5H
2(k)
C
4
H
10(k)

o
HCS
H
10
4
,

= -109,95(kJ/mol)
* Kết quả thu đợc chỉ là gần đúng do đã coi E
lk(C C)
, E
lk(C- H)
trong mọi trờng hợp là nh nhau.
Và vì vậy sẽ không tính rõ đợc
o
S
H
của các đồng phân khác nhau.
Bài 7:
Tính H
o
của các phản ứng sau:
1) Fe

(r)
+
2
3
O
2(k)
SO
3(k)
(2)
- 14 -
Biết (3) : S
(r)
+ O
2(k)
SO
2(k)

o
H
298

= -296,6 kJ
(4): 2SO
2(k)
+ O
2(k)
2SO
3(k)

o

2)
o
pu
H
)2(

=
o
pu
H
)3(

+
2
1
o
pu
H
)4(

= -296,6 -
2
1
.195,96 = -394,58 (kJ)
KL: Hai phản ứng (1), (2) đều toả nhiệt mạnh. Song trên thực tế 2 phản ứng đó không tự
xảy ra. Nh vậy, chỉ dựa vào H không đủ để khẳng định chiều của 1 quá trình hoá học (tuy
nhiên trong nhiều trờng hợp, dự đoán theo tiêu chuẩn này là đúng).
Bài 8:
1) Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích tiêu chuẩn của các phản ứng sau ở 25
o

(r)
+ S
(r)
ZnS
(r)

o
H
298

= -202,9(kJ)
d) 2SO
2(k)
+ O
2(k)
2SO
3(k)

o
H
298

= -195,96 (kJ)
2) Khi cho 32,69g Zn tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
loãng d trong bom nhiệt lợng kế
ở 25
o

1
= -142,96 (kJ/mol)
H = U + n.RT = - 142,96 + 1. 8,314 .298,15 .10
-3
= - 140,5 (kJ/mol)
Bài 9:
Tính H
o
của phản ứng tổng hợp 1 mol adenine C
5
H
5
N
5(r)
từ 5 mol HCN
(k)
.
Cho biết
o
kCHS
H
),,
4

= - 74,8 (kJ/mol);
o
kNHS
H
,,
3

kCHS
H
),,
4
∆
= -74,8 (kJ/mol)
(b) :
2
1
N
2(k)
+
2
3
H
2(k)
→ NH
3(k)

o
kNHS
H
,,
3
∆
= - 46,1kJ/mol
(c) : 5C
gr
+
2

∆H
o
= 251,2 kJ.mol
-1
Ta lÊy: -5 .(a) + [-5 .(b)] + (c) + [-5.(d)] ta ®îc:
5HCN
(k)
→ C
5
H
5
N
5(r)
∆H
o
(4)
= 251,2 kJ/mol
Bµi 10:
TÝnh nhiÖt tho¸t ra khi tæng hîp 17kg NH
3
ë 1000K. BiÕt
o
kNHS
H
),(298,
3
∆
= -46,2 kJ.mol
-1
),(

2
1
N
2(k)
+
2
3
H
2(k)
→ NH
3(k)

o
kNHS
H
,,
3
∆
= - 46,2kJ/mol
∆C
P
=
),(
3
kNHP
C
-
2
1
),(

o
H
298
∆
+
dTC
P
,
1000
298
∫
∆
=
o
H
298
∆
+
dTT)10.541,311,32(
1000
298
3
∫
−
+−
=
o
H
298
∆

17
17000
.(-54364,183 .10
-3
) = -54364,183 (kJ)
Bµi 11:
- 16 -
Tính năng lợng mạng lới tinh thể BaCl
2
từ 2 tổ hợp dữ kiện sau:
1) Entanpi sinh của BaCl
2
tinh thể: - 859,41 kJ/mol
Entanpi phân li của Cl
2
: 238,26 kJ/mol
Entanpi thăng hoa của Ba: 192,28 kJ/mol
Năng lợng ion hoá thứ nhất của Ba: 500,76 kJ/mol
Năng lợng ion hoá thứ hai của Ba: 961,40 kJ/mol
ái lực electron của Cl : - 363,66 kJ/mol
2) Hiệu ứng nhiệt của quá trình hoà tan 1 mol BaCl
2
vào mol H
2
O là: -10,16kJ/mol.
Nhiệt hiđrat hoá ion Ba
2+
: - 1344 kJ/mol
Nhiệt hiđrat hoá ion Cl
-

U
ml
= H - H
th (Ba)
- H - I
1(Ba)
- I
2(Ba)
- 2A
Cl
= - 859,41 - 192,28 - 238,26 - 500,76 - 961,40 + 2 .363,66
= - 2024,79 (kJ/mol)
H
S(BaCl
2
, tt)
H
pl(Cl
2
)
o



S(BaCl
2
, tt)
pl(Cl
2
)

2+
-

U
ml
= H
1
+ H
2
- H
= -1344 - 2.363 + 10,16 = -2059,84 (kJ/mol)

ht(BaCl
2
)
Kết quả 1) đáng tin cậy hơn, kết quả tính theo mô hình 2) chỉ là gần đúng do mô hình này
không mô tả hết các quá trình diễn ra trong dung dịch, các ion nhất là cation ít nhiều còn có
tơng tác lẫn nhau hoặc tơng tác với H
2
O.
Bài 12:
Cho giãn nở 10 lít khí He ở 0
o
C, 10atm đến áp suất là 1atm theo 3 quá trình sau:
a) Giãn đẳng nhiệt thuận nghịch.
b) Giãn đoạn nhiệt thuận nghịch.
c) Giãn đoạn nhiệt không thuận nghịch.
Cho nhiệt dung đẳng tích của He C
V
=

= P
2
.V
2

1
2
V
V
=
2
1
P
P
V
2
=
2
1
P
P
. V
1
=
1
10
. 10 = 100(l)
W = -(nRT).ln
2
1

.
1
11
T
VP
(T
2
T
1
)
Theo PT poisson: T.V

- 1
= const
Mà V =
P
nRT
T.
1







P
nRT
= const T


P
1
=


1-

1-

1-

1-

T
2
= T
1
.
= 273,15 .
P
2
P
1


1-
10
1



3
5
3
3
2
T
2
= 273,15 .(10)
-0,4
= 108,74 (K)
U = W = . (108,74 - 273,15) .101,33
= 9148,6(J)
273,16
10 .10

V
2
= = 39,81 (l)
1 .273,15
10.10.108,74
P
2
.T
1
P
1
.V
1.
T
2

2
2
P
nRT
P
nRT
- 18 -
n.
2
3
R(T
2
T
1
) = -nR.1







101
12
TT
T
2
= 0,64T
1
V

Cl
2
= AgCl
Xảy ra dới áp suất 1 atm và ở 25
o
C toả ra 1 nhiệt lợng là 126,566 kJ.
Nếu cho phản ứng đó xảy ra trong 1 nguyên tố ganvani ở P, T = const thì hoá năng sẽ đợc
chuyển thành điện năng và sản ra công W = 109,622 kJ.
Hãy chứng tỏ rằng trong cả 2 trờng hợp trên, biến thiên nội năng của hệ vẫn chỉ là một, còn
nhiệt thì khác nhau và tính giá trị biến thiên nội năng đó.
Giải:
- Do U là hàm trạng thái nên U = U
2
U
1
= const, cho dù sự biến đổi đợc thực hiện bằng
cách nào. Vì vậy U trong 2 trờng hợp trên chỉ là một.
- Vì U = Q + W = Q + W - PV = Q + W - n.RT
Do nRT = const; U = const
Nên khi W (công có ích) thay đổi thì Q cũng thay đổi
- U = H - nRT = -126,566 +
2
1
. 8,314 .298,15.10
-3
= - 125,327 (kJ)
Bài 14:
Tính công của sự biến đổi đẳng nhiệt thuận nghịch và bất thuận nghịch 42g khí N
2
ở

28
42
.8,314 .300. ln
5
1
= -6201,39(J)
*W
BTN
= - P
ng
. V = -P
ng
(V
2
V
1
) = -P
ng









1
2
11


=









1
2
2
1
1
11.
P
P
nRT
P
P
P
nRT
= -
28
42
.8,314 .300



(V
2
V
1
) = -P
ng









12
P
nRT
P
nRT
= -nRT.P
2










1
5
1
= 14965,2 (J)
KL: - Công mà hệ thực hiện (sinh) trong quá trình biến thiên thuận nghịch từ trạng thái 1
đến trạng thái 2 bằng công mà hệ nhận khi từ trạng thái 2 về trạng thái 1. Còn trong quá
trình biến thiên bất thuận nghịch thì công hệ sinh nhỏ hơn công hệ nhận.
- Trong sự biến thiên thuận nghịch thì hệ sinh công lớn hơn trong quá trình biến thiên bất
thuận nghịch.
Bài 15: Phản ứng: C
6
H
6
+
2
15
O
2(k)
6CO
2(k)
+ 3H
2
O
ở 300K có Q
P
Q
V
= 1245(J). Hỏi C
6

nc
= 6004J/mol,
nhiệt bay hơi của nớc ở 373K là L
h
= 40660 J/mol.
o
hOHP
C
),(
2
= 30,2 + 10
-2
T(J/molK) ;
o
rOHP
C
),(
2
= 35,56(J/molK);
o
lOHP
C
),(
2
= 75,3(J/molK)
Giải:
H
2
O
(r)

4
H
5
-50
o
C
0
o
C
0
o
C
100
o
C 100
o
C





H
o
=
h
o
lPnc
o
rP

Bài 17:
Tính sự biến thiên entropi của quá trình đun nóng 0,5 mol H
2
O từ 50
o
C đến 500
o
C
ở P = 1atm. Biết nhiệt nóng chảy của nớc ở 273K = 6004J/mol; nhiệt bay hơi của nớc ở
- 20 -
273K = 40660J/mol. Nhiệt dung mol đẳng áp
o
P
C
của nớc đá và nớc lỏng lần lợt bằng 35,56
và 75,3J/molK;
o
P
C
của hơi nớc là (30,2 + 10
-2
T) J/molK
Giải:
H
2
O
(r)
H
2
O



773K
373K373K
273K
273K
223K
o
o o
o
o
S
2
S
3
S
4
S
5



o
o
o
o
= + + + +
S

o

dT
C
L
T
dT
C
hP
h
lP
nc
rP
=0,5.






+++++

)373773(10
373
773
ln.2,30
373
40660
273
373
ln.3,75
273

C
(333 T)
T 288 = 2.333 2T T =
3
288333.2 +
= 318(K)
S
hệ
= S
1
+ S
2
=
T
dT
.3,75.
18
200
318
288

+
T
dT
.3,75.
18
400
318
333


V
= 0,2V;
3
NH
V
= 0,3V;
2
H
V
= 0,5V.
Do %V = %n
2
N
n
= 0,2 mol;
2
H
n
= 0,5 mol;
3
NH
n
= 0,3mol.
- 21 -
- Sự biến thiên entropi đợc tính theo CT: S = nRln
1
2
V
V
2

S
+
3
NH
S
= 8,56(J/K)
* Quá trình khuếch tán khí lí tởng là đẳng nhiệt nên H = 0
G
273
= H T. S = -273.8,56 = -2336,88(J)
Bài 20: Trong các phản ứng sau, những phản ứng nào có S > 0; S < 0 và S 0 ít.
C
(r)
+ CO
2(k)
2CO
(k)
(1)
CO
(k)
+
2
1
O
2(k)
CO
2(k)
(2)
H
2(k)

2
H
5
OH
(h)
và các số liệu sau:
C
2
H
5
OH C
2
H
4(k)
H
2
O
(h)

)/(
298,
molkJG
o
S

168,6 68,12 - 228,59

)/(
298
molkJS

, P
không đổi.
b)
- 22 -

G
p
= G
o
- G
o
- G
o
o
S,298(C
2
H
5
OH
h
)
S,298(C
2
H
4k
)
S,298(H
2
O
h

2
H
5
OH)
= 282 - 219,45 - 188,72 = - 126,17(J/K)
G = H - T. S
H
298,p
= G
298,p
+ T. S
298,p
= -8,13 + 298(- 126,17 .10
-3
) = - 45,72866(kJ)
H
298,p
< 0 phản ứng toả nhiệt






o
o
o
o
Bài 22: Một mol khí lí tởng đơn nguyên tử ở 300K và 15atm giãn nở tới áp suất 1atm.
Sự giãn nở đợc thực hiện bằng con đờng:

-1
) .ln
1
15
.300(K) = -6754,42(J)
Q = -W = 6754,42(J)
Quá trình giãn nở thuận nghịch: S
tp
= S
mt
+ S
hệ
= 0
b) T = const U = 0 ; H = 0
W
BTN
= -P
ng
(V
2
- V
1
) = -P
2
(
2
P
nRT
-
1


T
WU

2
1
T
dT
nC
V
+
dV
V
nR

2
1
= nRln
1
2
V
V
= nRln
2
1
P
P
= 1.8,314 .ln
1
15







P
nRT
= const T

.P
1-

= const
T
1
.P
1
= T
2
.P
2
T
1
T
2
=
P
2
P

1


1-
Với khí lí tởng đơn nguyên tử thì C
V
=
2
3
R; C
P
=
2
5
R

= =
C
P
C
V
5
3
1 -
=
1 -
= -0,4
T
2
= 300.

S
TN
=
T
Q
= 0
d) Đoạn nhiệt Q = 0
Đoạn nhiệt, không thuận nghịch không áp dụng đợc PT poisson
U = W nC
V
. T = -P
ng
. V
n.
2
3
.R(T
2
- T
1
) = -P
2
(
2
2
P
nRT
-
1
1

V
2
=
2
2
P
nRT
=
1
188.082,0.1
= 15,416(l)
V
1
=
2
2
P
nRT
= 1,64(l)
U = W = 1.
2
3
.8,314.(188- 300) = -1396,752(J)
S
tp
= S
hệ
=
T
Q

T
V
TdnC
+
dV
V
nR
V
V

2
1
= nC
V
ln
1
2
T
T
+ nRln
1
2
V
V
= 1.
2
3
.8,314.ln
300
188

S
(J/molK) 186,2 188,7 197,6 130,684
a) Từ giá trị G
0
tìm đợc có thể kết luận gì về khả năng tự diễn biến của khả năng phản ứng
ở 373
o
K?
b) Tại nhiệt độ nào thì phản ứng đã cho tự xảy ra ở điều kiện chuẩn?
(Coi H
0
, S
0
không phụ thuộc T)
Giải:
0
pu
H
= 3.0 + 1(-110,5) -(-74,8) -(-241,8) = 206,1(kJ)
0
pu
S
= 3.(130,684) + 197,6 - 188,7 - 186,2 = 214,752 (J/K)
Do H
0
, S
0
không phụ thuộc vào T nên:

0

= 959,71(K)
Bài 24:
Entanpi tự do chuẩn của phản ứng tạo thành H
2
O từ các đơn chất phụ thuộc vào T
theo phơng trình sau:
0
,TS
G
= -240000 + 6,95T + 12,9TlgT (J/mol)
Tính G
0
, S
0
và H
0
của phản ứng tạo thành H
2
O ở 2000K
Giải:
- 25 -