Tính denta r G 0 298 của các phản ứng sau và cho biết ở điều kiện chuẩn các phản ứng

Giải Chuyên đề Hóa 10 Cánh diều Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

Luyện tập 3 trang 30 Chuyên đề Hóa 10: Tính ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ của các phản ứng sau và cho biết ở điều kiện chuẩn các phản ứng có tự xảy ra hay không.

a) H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)   

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -184,6 kJ

b) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -890,3 kJ

c) 2Na(s) + O₂(g) → Na₂O₂(s)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -510,9 kJ

Trả lời:

a) H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g)   

Ta có:

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -184,6.10³ – 298.20 = -190560 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra

b) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

Ta có:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$ (CO₂(g)) + 2. $S_{298}^0$ (H₂O(g)) - $S_{298}^0$ (CH₄(g))  - 2. $S_{298}^0$ (O₂(g))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 213,8 + 2.188,7 – 186,3 – 2. 205,2 = -5,5 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -890,3.10³ – 298.(-5,5) = -888661 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra

c) 2Na(s) + O₂(g) → Na₂O₂(s)

Ta có:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(Na₂O₂(s))  - 2. $S_{298}^0$ (Na(s)) - $S_{298}^0$(O₂(g))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 95,0 – 2.51,3 – 205,2 = -212,8 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -510,9.10³ – 298.(-212,8) = -447485,6 J < 0

Vậy ở điều kiện chuẩn phản ứng này tự xảy ra