Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:
2H2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2H2O(g) (1)
C7H16(g) + 11O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 7CO2(g) + 8H2O(g) (2)
So sánh kết quả thu được, từ đó cho biết H2 hay C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa (biết trong C7H16 có 6 liên kết C-C và 16 liên kết C-H)
Phương pháp giải
Bước 1: Xác định số lượng liên kết và loại liên kết của các chất trong phản ứng
Bước 2: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp)
Lời giải chi tiết
- Xét phản ứng: 2H2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2H2O(g) (1)
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp)
→ \({\Delta _r}H_{298}^o\)(1) = 2Eb(H2) + Eb(O2) – 2Eb(H2O)
= 2.Eb(H-H) + Eb(O=O) – 2.2.Eb(O-H)
= 2.432 + 498 – 2.2.467 = -506 kJ/mol
- Xét phản ứng: C7H16(g) + 11O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 7CO2(g) + 8H2O(g) (2)
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp)
→ \({\Delta _r}H_{298}^o\)(2) = Eb(C7H16) + 11.Eb(O2) – 7.Eb(CO2) – 8.Eb(H2O)
= 6.Eb(C-C) + 16. Eb(C-H) + 11.Eb(O=O) – 7.2.Eb(C=O) – 8.2.Eb(O-H)
= 6.347 + 16.432 + 11.498 –7.2.745 - 8.2.467 = -3432 kJ/mol
Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)(2) < \({\Delta _r}H_{298}^o\)(1)
→ Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn so với phản ứng (1)
→ C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa
-- Mod Hóa Học 10