Câu 15
Đề bài
Cho phản ứng đốt cháy acetylene:
$$\ce{2C2H2(g) + 5O2(g) -> 4CO2(g) + 2H2O(g)}.$$
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng theo năng lượng liên kết trung bình sau:
| Liên kết | C–H | C≡C | O=O | C=O | O–H |
|---|---:|---:|---:|---:|---:|
| $E_b$ (kJ/mol) | 418 | 835 | 494 | 732 | 459 |
-
AĐáp án−1880 kJ.
-
B+1880 kJ.
-
C−940 kJ.
-
D−962 kJ.
Hướng dẫn giải
**Đáp án**:
A (−1880 kJ).
**Giải thích**:
Dùng $\Delta_rH^\circ\approx\sum E_b(\text{liên kết bị phá vỡ})-\sum E_b(\text{liên kết được tạo thành})$.
Mỗi phân tử acetylene $\ce{H-C#C-H}$ có 2 liên kết C–H và 1 liên kết C≡C. Theo hệ số phương trình, phía chất đầu cần phá vỡ 4 liên kết C–H, 2 liên kết C≡C và 5 liên kết O=O. Phía sản phẩm tạo 8 liên kết C=O trong 4 phân tử $\ce{CO2}$ và 4 liên kết O–H trong 2 phân tử nước.
$$\begin{aligned}
\Delta_rH^\circ&\approx[4(418)+2(835)+5(494)]-[8(732)+4(459)]\\
&=5812-7692=-1880\ \mathrm{kJ}.
\end{aligned}$$
Đây là giá trị ứng với phương trình đốt 2 mol acetylene, không phải nhiệt cho 1 mol. Dấu âm cho biết phản ứng tỏa nhiệt; phép tính dùng năng lượng liên kết trung bình nên là gần đúng.
Nếu đảo thứ tự hai tổng sẽ được +1880 kJ; nếu chia đôi kết quả sẽ thành nhiệt ứng với 1 mol acetylene (−940 kJ), không đúng phương trình đã cho; nếu chỉ đếm 2 thay vì 4 liên kết O–H ở sản phẩm sẽ được −962 kJ.