Phương trình phản ứng:

\(\text{C}_{2} \text{H}_{6} \left(\right. g \left.\right) + \frac{7}{2} \text{O}_{2} \left(\right. g \left.\right) \rightarrow 2 \text{CO}_{2} \left(\right. g \left.\right) + 3 \text{H}_{2} \text{O} \left(\right. l \left.\right)\)

Dữ liệu ΔfH°298 (kJ/mol):

Tính enthalpy của phản ứng:

\(\Delta_{r} H^{\circ} = \left[\right. 2 \times \left(\right. - 393 , 50 \left.\right) + 3 \times \left(\right. - 285 , 84 \left.\right) \left]\right. - \left[\right. 1 \times \left(\right. - 84 , 70 \left.\right) \left]\right.\)

Tính từng phần:

• Sản phẩm:
  \(2 \times \left(\right. - 393 , 50 \left.\right) = - 787 , 00\) \(3 \times \left(\right. - 285 , 84 \left.\right) = - 857 , 52\)
  → Tổng sản phẩm:
  \(- 787 , 00 + \left(\right. - 857 , 52 \left.\right) = - 1644 , 52\)
• Phản ứng:
  \(- 84 , 70\)

→ Tổng:

\(\Delta_{r} H^{\circ} = - 1644 , 52 - \left(\right. - 84 , 70 \left.\right) = - 1644 , 52 + 84 , 70 = \boxed{- 1559 , 82 \&\text{nbsp};\text{kJ}/\text{mol}}\)

Phản ứng:

\(\text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{Cl}\&\text{nbsp};(\text{l}) + \text{H}_{2} \text{O}\&\text{nbsp};(\text{l}) \rightarrow \text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{OH}\&\text{nbsp};(\text{aq}) + \text{HCl}\&\text{nbsp};(\text{aq})\)

Công thức tính tốc độ trung bình theo chất phản ứng:

\(v_{t b} = - \frac{\Delta \left[\right. \text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{Cl} \left]\right.}{\Delta t}\)

Trong đó:

• \(\Delta \left[\right. \text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{Cl} \left]\right. = \left[\right. \text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{Cl} \left]\right._{s a u} - \left[\right. \text{C}_{4} \text{H}_{9} \text{Cl} \left]\right._{đ \overset{ˋ}{\hat{a}} u} = 0 , 10 - 0 , 22 = - 0 , 12\)
• \(\Delta t = 4\) s

Thế vào công thức:

\(v_{t b} = - \frac{- 0 , 12}{4} = 0 , 03 \&\text{nbsp};\text{M}/\text{s}\)

Kết luận:

Tốc độ trung bình của phản ứng theo tert-butyl chloride là 0,03 M/s

a) Viết phương trình hóa học và xác định chất oxi hóa, khử, quá trình oxi hóa – khử

Phản ứng điều chế Cl₂:

\(2 K M n O_{4} + 16 H C l \rightarrow 2 M n C l_{2} + 5 C l_{2} + 8 H_{2} O + 2 K C l\)

Xác định vai trò của các chất:

1. Chất oxi hóa:

• Mn trong KMnO₄ có số oxi hóa +7 → Mn²⁺ có số oxi hóa +2 → Mn bị khử → KMnO₄ là chất oxi hóa

2. Chất khử:

• Cl trong HCl có số oxi hóa -1 → Cl₂ có số oxi hóa 0 → Cl⁻ bị oxi hóa → HCl là chất khử

b) Tính khối lượng KMnO₄ đã phản ứng

Bước 1: Viết PTHH phản ứng của Cl₂ với NaI

\(C l_{2} + 2 N a I \rightarrow 2 N a C l + I_{2}\)

Dữ kiện đề bài:

• Thể tích NaI = 200 mL = 0,200 L
• Nồng độ NaI = 0,1 M
  → Số mol NaI = 0,1 × 0,200 = 0,02 mol

→ Theo PTHH, mol Cl₂ cần dùng:

\(\frac{1}{2} \times 0 , 02 = 0 , 01 \&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{Cl}_{2}\)

Bước 2: Dựa vào PTHH điều chế Cl₂, tính mol KMnO₄

PTHH:

\(2 K M n O_{4} + 16 H C l \rightarrow 2 M n C l_{2} + 5 \mathbf{C} \mathbf{l}_{2} + 8 H_{2} O + 2 K C l\)

→ 2 mol KMnO₄ tạo ra 5 mol Cl₂
→ 1 mol KMnO₄ tạo ra 2,5 mol Cl₂
→ Vậy để tạo 0,01 mol Cl₂, cần:

\(\frac{0 , 01}{2 , 5} = 0 , 004 \&\text{nbsp};\text{mol}\&\text{nbsp};\text{KMnO}_{4}\)

Bước 3: Tính khối lượng KMnO₄

• M(KMnO₄) = 39 (K) + 55 (Mn) + 16×4 (O) = 158 g/mol
  → m = 0,004 × 158 = 0,632 g

Kết luận:

• Chất khử: HCl (Cl⁻)
• Chất oxi hóa: KMnO₄ (Mn⁷⁺)
• Khối lượng KMnO₄ cần dùng: 0,632 gam

Bước 1: Gọi ẩn số

Gọi x là khối lượng của Al, y là khối lượng của Zn trong hỗn hợp.

Ta có phương trình tổng khối lượng:

x + y = 9,2 \quad (1)

---

Bước 2: Lập phương trình phản ứng

Phản ứng của Al với H₂SO₄ đặc, nóng:

2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O

→ 1 mol Al tạo 1,5 mol SO₂

→ mỗi 27 g Al tạo ra 1,5 mol SO₂

Phản ứng của Zn với H₂SO₄ đặc, nóng:

Zn + 2H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O

→ 65 g Zn tạo ra 1 mol SO₂

---

Bước 3: Tính số mol SO₂ thu được

n_{\text{SO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}

Gọi là số mol Al, là số mol Zn.

Theo phương trình phản ứng, ta có tổng số mol SO₂ sinh ra:

1,5a + b = 0,25 \quad (2)

---

Bước 4: Biểu diễn khối lượng theo số mol

x = 27a, \quad y = 65b

27a + 65b = 9,2

---

Bước 5: Giải hệ phương trình

\begin{cases}  

1,5a + b = 0,25 \\  

27a + 65b = 9,2  

\end{cases}

Giải phương trình thứ nhất theo :

b = 0,25 - 1,5a

Thay vào phương trình thứ hai:

27a + 65(0,25 - 1,5a) = 9,2

27a + 16,25 - 97,5a = 9,2

-70,5a = -7,05

a = 0,1 \text{ mol}

Tính :

b = 0,25 - 1,5(0,1) = 0,1 \text{ mol}

---

Bước 6: Tính khối lượng Al

m_{\text{Al}} = 27 \times 0,1 = 2,7 \text{ g}

Kết quả cuối cùng

Khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu là 2,7 g.

Bước 1: Gọi ẩn số

Gọi x là khối lượng của Al, y là khối lượng của Zn trong hỗn hợp.

Ta có phương trình tổng khối lượng:

x + y = 9,2 \quad (1)

---

Bước 2: Lập phương trình phản ứng

Phản ứng của Al với H₂SO₄ đặc, nóng:

2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O

→ 1 mol Al tạo 1,5 mol SO₂

→ mỗi 27 g Al tạo ra 1,5 mol SO₂

Phản ứng của Zn với H₂SO₄ đặc, nóng:

Zn + 2H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O

→ 65 g Zn tạo ra 1 mol SO₂

---

Bước 3: Tính số mol SO₂ thu được

n_{\text{SO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}

Gọi là số mol Al, là số mol Zn.

Theo phương trình phản ứng, ta có tổng số mol SO₂ sinh ra:

1,5a + b = 0,25 \quad (2)

---

Bước 4: Biểu diễn khối lượng theo số mol

x = 27a, \quad y = 65b

27a + 65b = 9,2

---

Bước 5: Giải hệ phương trình

\begin{cases}  

1,5a + b = 0,25 \\  

27a + 65b = 9,2  

\end{cases}

Giải phương trình thứ nhất theo :

b = 0,25 - 1,5a

Thay vào phương trình thứ hai:

27a + 65(0,25 - 1,5a) = 9,2

27a + 16,25 - 97,5a = 9,2

-70,5a = -7,05

a = 0,1 \text{ mol}

Tính :

b = 0,25 - 1,5(0,1) = 0,1 \text{ mol}

---

Bước 6: Tính khối lượng Al

m_{\text{Al}} = 27 \times 0,1 = 2,7 \text{ g}

Kết quả cuối cùng

Khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu là 2,7 g.

Bước 1: Gọi ẩn số

Gọi x là khối lượng của Al, y là khối lượng của Zn trong hỗn hợp.

Ta có phương trình tổng khối lượng:

x + y = 9,2 \quad (1)

---

Bước 2: Lập phương trình phản ứng

Phản ứng của Al với H₂SO₄ đặc, nóng:

2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O

→ 1 mol Al tạo 1,5 mol SO₂

→ mỗi 27 g Al tạo ra 1,5 mol SO₂

Phản ứng của Zn với H₂SO₄ đặc, nóng:

Zn + 2H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O

→ 65 g Zn tạo ra 1 mol SO₂

---

Bước 3: Tính số mol SO₂ thu được

n_{\text{SO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}

Gọi là số mol Al, là số mol Zn.

Theo phương trình phản ứng, ta có tổng số mol SO₂ sinh ra:

1,5a + b = 0,25 \quad (2)

---

Bước 4: Biểu diễn khối lượng theo số mol

x = 27a, \quad y = 65b

27a + 65b = 9,2

---

Bước 5: Giải hệ phương trình

\begin{cases}  

1,5a + b = 0,25 \\  

27a + 65b = 9,2  

\end{cases}

Giải phương trình thứ nhất theo :

b = 0,25 - 1,5a

Thay vào phương trình thứ hai:

27a + 65(0,25 - 1,5a) = 9,2

27a + 16,25 - 97,5a = 9,2

-70,5a = -7,05

a = 0,1 \text{ mol}

Tính :

b = 0,25 - 1,5(0,1) = 0,1 \text{ mol}

---

Bước 6: Tính khối lượng Al

m_{\text{Al}} = 27 \times 0,1 = 2,7 \text{ g}

Kết quả cuối cùng

Khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu là 2,7 g.

Bước 1: Gọi ẩn số

Gọi x là khối lượng của Al, y là khối lượng của Zn trong hỗn hợp.

Ta có phương trình tổng khối lượng:

x + y = 9,2 \quad (1)

---

Bước 2: Lập phương trình phản ứng

Phản ứng của Al với H₂SO₄ đặc, nóng:

2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O

→ 1 mol Al tạo 1,5 mol SO₂

→ mỗi 27 g Al tạo ra 1,5 mol SO₂

Phản ứng của Zn với H₂SO₄ đặc, nóng:

Zn + 2H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O

→ 65 g Zn tạo ra 1 mol SO₂

---

Bước 3: Tính số mol SO₂ thu được

n_{\text{SO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}

Gọi là số mol Al, là số mol Zn.

Theo phương trình phản ứng, ta có tổng số mol SO₂ sinh ra:

1,5a + b = 0,25 \quad (2)

---

Bước 4: Biểu diễn khối lượng theo số mol

x = 27a, \quad y = 65b

27a + 65b = 9,2

---

Bước 5: Giải hệ phương trình

\begin{cases}  

1,5a + b = 0,25 \\  

27a + 65b = 9,2  

\end{cases}

Giải phương trình thứ nhất theo :

b = 0,25 - 1,5a

Thay vào phương trình thứ hai:

27a + 65(0,25 - 1,5a) = 9,2

27a + 16,25 - 97,5a = 9,2

-70,5a = -7,05

a = 0,1 \text{ mol}

Tính :

b = 0,25 - 1,5(0,1) = 0,1 \text{ mol}

---

Bước 6: Tính khối lượng Al

m_{\text{Al}} = 27 \times 0,1 = 2,7 \text{ g}

Kết quả cuối cùng

Khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu là 2,7 g.

Bước 1: Gọi ẩn số

Gọi x là khối lượng của Al, y là khối lượng của Zn trong hỗn hợp.

Ta có phương trình tổng khối lượng:

x + y = 9,2 \quad (1)

---

Bước 2: Lập phương trình phản ứng

Phản ứng của Al với H₂SO₄ đặc, nóng:

2Al + 6H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O

→ 1 mol Al tạo 1,5 mol SO₂

→ mỗi 27 g Al tạo ra 1,5 mol SO₂

Phản ứng của Zn với H₂SO₄ đặc, nóng:

Zn + 2H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O

→ 65 g Zn tạo ra 1 mol SO₂

---

Bước 3: Tính số mol SO₂ thu được

n_{\text{SO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ mol}

Gọi là số mol Al, là số mol Zn.

Theo phương trình phản ứng, ta có tổng số mol SO₂ sinh ra:

1,5a + b = 0,25 \quad (2)

---

Bước 4: Biểu diễn khối lượng theo số mol

x = 27a, \quad y = 65b

27a + 65b = 9,2

---

Bước 5: Giải hệ phương trình

\begin{cases}  

1,5a + b = 0,25 \\  

27a + 65b = 9,2  

\end{cases}

Giải phương trình thứ nhất theo :

b = 0,25 - 1,5a

Thay vào phương trình thứ hai:

27a + 65(0,25 - 1,5a) = 9,2

27a + 16,25 - 97,5a = 9,2

-70,5a = -7,05

a = 0,1 \text{ mol}

Tính :

b = 0,25 - 1,5(0,1) = 0,1 \text{ mol}

---

Bước 6: Tính khối lượng Al

m_{\text{Al}} = 27 \times 0,1 = 2,7 \text{ g}

Kết quả cuối cùng

Khối lượng Al có trong hỗn hợp ban đầu là 2,7 g.

Giải bài toán nhiệt động học của phản ứng đốt cháy propane C₃H₈

Phản ứng hóa học:

C_3H_8(g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(g)

---

a) Tính ΔH° theo nhiệt tạo thành

Phương trình tính biến thiên enthalpy chuẩn:

\Delta H^\circ = \sum \Delta H^\circ_f (\text{sản phẩm}) - \sum \Delta H^\circ_f (\text{chất phản ứng})

Dữ kiện nhiệt tạo thành chuẩn (kJ/mol):

C₃H₈(g): 

CO₂(g): 

H₂O(g): 

O₂(g): (do là đơn chất bền nhất)

Tính toán ΔH°

\Delta H^\circ = \left[3(-393,50) + 4(-241,82)\right] - \left[(-105,00) + 5(0)\right]

= \left[-1180,50 - 967,28\right] - (-105,00)

= -2147,78 + 105,00

= -2042,78 \text{ kJ}

---

b) Tính ΔH° theo năng lượng liên kết

Công thức tính enthalpy dựa trên năng lượng liên kết:

\Delta H^\circ = \sum E_{lk}(\text{chất phản ứng}) - \sum E_{lk}(\text{sản phẩm})

Liên kết trong các chất phản ứng

1. C₃H₈ (propane) có:

8 liên kết C-H

2 liên kết C-C

→ Tổng năng lượng:

8(418) + 2(346) = 3344 + 692 = 4036 \text{ kJ}

2. 5O₂ có:

5 liên kết O=O

→ Tổng năng lượng:

5(494) = 2470 \text{ kJ}

Tổng năng lượng liên kết của chất phản ứng:

4036 + 2470 = 6506 \text{ kJ}

---

Liên kết trong các sản phẩm

1. 3CO₂ có:

6 liên kết C=O

→ Tổng năng lượng:

6(732) = 4392 \text{ kJ}

2. 4H₂O có:

8 liên kết O-H

→ Tổng năng lượng:

8(459) = 3672 \text{ kJ}

Tổng năng lượng liên kết của sản phẩm:

4392 + 3672 = 8064 \text{ kJ}

---

Tính ΔH° theo năng lượng liên kết

\Delta H^\circ = 6506 - 8064

= -1558 \text{ kJ}

---

c) So sánh hai giá trị và giải thích sự khác biệt

→ Có sự khác biệt khoảng 485 kJ giữa hai giá trị.

Nguyên nhân sự khác biệt

1. Dữ liệu năng lượng liên kết trung bình:

Giá trị năng lượng liên kết là giá trị trung bình của nhiều hợp chất khác nhau.

Trong thực tế, năng lượng liên kết của một liên kết trong một phân tử cụ thể có thể khác với giá trị trung bình.

2. Môi trường phản ứng:

Nhiệt tạo thành chuẩn được đo trong điều kiện tiêu chuẩn và đã tính đến tất cả các yếu tố năng lượng liên quan.

Nhiệt liên kết không tính đến các tương tác khác như tương tác giữa phân tử, hiệu ứng nhiệt động học khác.

Kết luận

ΔH° tính theo nhiệt tạo thành chính xác hơn vì nó dựa trên dữ liệu thực nghiệm.

ΔH° tính theo năng lượng liên kết chỉ là một ước lượng do sử dụng giá trị trung bình của năng lượng liên kết.

Chênh lệch giữa hai phương pháp là bình thường trong tính toán nhiệt động học.

Cân bằng phương trình hóa học bằng phương pháp thăng bằng electron

a) FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + N₂O + H₂SO₄ + H₂O

1. Xác định số oxi hóa

Fe trong FeS: +2 → Fe(NO₃)₃: +3 (bị oxi hóa)

N trong HNO₃: +5 → N₂O: +1 (bị khử)

2. Cân bằng nguyên tố S:

S không thay đổi số oxi hóa, nên cân bằng sau cùng.

3. Phương trình cân bằng:

3FeS + 10HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + N_2O + 3H_2SO_4 + 2H_2O

---

b) NaCrO₂ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr

1. Xác định số oxi hóa

Cr trong NaCrO₂: +3 → Na₂CrO₄: +6 (bị oxi hóa)

Br₂: 0 → NaBr: -1 (bị khử)

2. Cân bằng phản ứng:

2NaCrO_2 + 3Br_2 + 4NaOH \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 6NaBr + 2H_2O

---

c) FeₙOₘ + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

1. Giả sử oxit sắt là Fe₃O₄ (hỗn hợp FeO và Fe₂O₃)

Fe trong Fe₃O₄: +8/3 → Fe(NO₃)₃: +3 (bị oxi hóa)

N trong HNO₃: +5 → NO: +2 (bị khử)

2. Cân bằng phản ứng:

Fe_3O_4 + 10HNO_3 \rightarrow 3Fe(NO_3)_3 + NO + 5H_2O

---

d) Mg + HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

1. Xác định số oxi hóa

Mg: 0 → Mg(NO₃)₂: +2 (bị oxi hóa)

N trong HNO₃: +5 → NH₄NO₃ (N trong NH₄⁺: -3) (bị khử)

2. Cân bằng phản ứng:

8Mg + 10HNO_3 \rightarrow 8Mg(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O

---

Kết quả cuối cùng

a) **3FeS + 10HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + N₂O + 3H