Bài 4

Một bình dung tích 5,0 dm

^3

chứa etan ở 300 K và 101,325 kPa được hàn kín rồi nung nóng. Áp suất đo được: ở 300 K: 101,3 kPa (lí thuyết

p'=101{,}3

kPa); ở 500 K: 169,8 kPa (

p'=168{,}7

kPa); ở 800 K: 276,1 kPa (

p'=269{,}9

kPa); ở 1000 K: 500,7 kPa (

p'=337{,}4

kPa). (a) Giải thích vì sao ở nhiệt độ cao áp suất đo được lớn hơn

p'

và viết phương trình phản ứng. (b) Tính độ chuyển hóa

\alpha

và hằng số cân bằng

K_p

ở 800 K và 1000 K. (c) Dùng phương trình van 't Hoff

\ln(K_{p,2}/K_{p,1}) = -\frac{\Delta H^\circ}{R}\left(\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1}\right)

tính biến thiên entanpi trung bình

\Delta H^\circ

trong khoảng 800–1000 K. (

R = 8{,}314

J mol

^{-1}

^{-1}

)

Bước 4/4: Entanpi phản ứng từ phương trình van 't Hoff

← Trước Tiếp →

\Delta H^\circ = \dfrac{R \ln(K_{p,2}/K_{p,1})}{\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}} = \dfrac{8.314 \times \ln(153.2/0.146)}{\frac{1}{800} - \frac{1}{1000}} = 231.4\ \text{kJ mol}^{-1}

Phân tích

Thay $\ln(153{,}2 / 0{,}146) = \ln(1049) \approx 6{,}956$ vào biểu thức van 't Hoff được $\Delta H^\circ = 8{,}314 \times 6{,}956 / 0{,}00025 = 231{,}4$ kJ mol $^{-1}$ (phản ứng thu nhiệt mạnh, giải thích vì sao tăng nhiệt độ làm dịch chuyển cân bằng sang phía sản phẩm).