30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

chuyển sang trạng thái sp 2 phẳng được.
Bài 9. (2 điểm): Cân bằng hóa học.
Bảng 1. Năng lượng Gibbs sinh (áp suất tiêu chuẩn là 1 atm ) là:
Chất t, 0 C f G 0 ,
kJ/mol
NiO 1627 -72,1
TiO 2 727 -757,8
TiC 727 -162,6
CO 727 -200,2
NH 3 27 -16,26
1. Hãy tính hằng số cân bằng của phản ứng (1) ở 1627 0 C. Nếu áp suất riêng phần
ban đầu của O 2 dưới 1,00 Torr phản ứng này có thể xảy ra theo chiều thuận
được không?
2Ni ( ) + O 2 (k) = 2NiO (r) (1).
2. Phản ứng TiO 2 (r) + 3C (r) = 2CO (k) + TiC (r) (2)
có năng lượng Gibbs tiêu chuẩn dương tại 727 0 C. Hãy tính áp suất cân bằng của CO
tại 727 0 C. Cần có điều kiện nào (biết rằng có thể thỏa mãn được) để phản ứng thuận
chiếm ưu thế xảy ra ở nhiệt độ đó?
3. Tính năng lượng Gibbs tiêu chuẩn của phản ứng (3) tại 300 K:
3H 2 + N 2 = 2NH 3 (3).
Ở điều kiện p(NH 3 ) = 1,0 atm; p(H 2 ) = 0,50 atm; p(N 2 ) = 3,0 atm phản ứng thuận trên
có chiếm ưu thế được không?
Thực tế, tại 300 K phản ứng đó xảy ra nhưng với tốc độ không đáng kể. Tại sao?
Hướng dẫn giải
1. (0.75 điểm) Biến thiên năng lượng Gibbs chuẩn của phản ứng (1) gấp 2 lần biến
thiên năng lượng Gibbs hình thành của NiO:
G o
1900
= 2(–72.1) = – 144.2 kJ/mol
Hằng số cân bằng và áp suất riêng phần của oxi ở 1900 K là:
1 G
o 144200
K = = exp
= exp = 9215 ,
p(O 2) RT 8.314 1900
12