Trong công nghiệp etanol có thể được tổng hợp từ etilen và hơi nước phản ứng thực hiện trong pha khí với sự có mặt của chất xúc tác theo phương trình sau: C2H4k + H2Ok C2H5OHk a Tính ∆H
Trang 1TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI
HÓA LÍ THUYẾT VÀ HÓA LÍ TRONG GDHHPT
Thời gian làm bài: 60 phút
Câu I Trong công nghiệp etanol có thể được tổng hợp từ etilen và hơi nước (phản ứng thực hiện
trong pha khí với sự có mặt của chất xúc tác) theo phương trình sau:
C2H4(k) + H2O(k) C2H5OH(k)
a) Tính ∆H0và ∆S0của phản ứng (1) ở 298 K
b) Trong điều kiện công nghiệp, phản ứng được thực hiện tại 573 K, dưới áp suất 70 at Biết ∆H0 và
0
S
∆ của phản ứng thay đổi không đáng kể khi nhiệt độ phản ứng thay đổi, các khí được xem là khí
lí tưởng Tính Kp của phản ứng tại 573 K
Cho biết:
298 , ht
H
∆ (kJ.mol -1 ) 0
298
S (J.mol -1 K -1 )
C2H4(k) 52,3 219,5
C2H5OH(k) - 235,1 282,6
H2O(k) - 241,8 188,7
Câu II Ở 2700C, sunfuryl clorua, SO2Cl2, (kí hiệu là A) tự phân hủy theo phương trình:
SO2Cl2(k)→ SO2(k) + Cl2(k) Tất cả các chất đều được coi là khí lí tưởng
Cho SO2Cl2 vào một bình chân không có thể tích không đổi ở 2700C và theo dõi diễn biến của phản ứng bằng cách đo áp suất của bình phản ứng Kết quả thu được như sau:
t (phút) 0 50 100 150 200 250
P (Pa) 40786 43985 46784 49450 51982 54248
1 Hãy chỉ ra rằng các số liệu thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với phương trình động học bậc 1
Tính hằng số tốc độ k và thời gian nửa phản ứng tại 2700C
2 Cho biết thời gian nửa phản ứng tại 2800C và 3300C lần lượt là 187,00 phút và 4,21 phút Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng
3 Cơ chế phản ứng phân hủy được đề nghị như sau:
SO2Cl2 →k 1
SO2Cl* + Cl* (1)
SO2 Cl* →k 2
SO2 + Cl* (2)
SO2Cl2 + Cl* →k 3
SO2Cl* + Cl2 (3)
SO2 Cl* + Cl* →k 4
SO2 + Cl2 (4)
k1, k2, k3, k4 là các hằng số tốc độ của các giai đoan sơ cấp
Áp dụng nguyên lí trạng thái dừng cho các tiểu phân trung gian SO2 Cl* và Cl*, hãy chỉ ra rằng cơ chế này phù hợp với quy luật động học thực nghiệm của phản ứng nghiên cứu
E + + =0, 77 V; E + = −0, 44 V; E + =0, 34 V; E + =0,80 V
Thanh kim loại được lấy dư so với lượng phản ứng (nếu có); nồng độ cation trong dung dịch là 0,1 mol/L Nhiệt độ thí nghiệm là 25 o C Coi hệ số hoạt độ bằng 1
Trong mỗi trường hợp sau đây, viết phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa khử giữa kim loại và cation (nếu có khả năng xảy ra) ?
a) Nhúng một thanh Cu vào dung dịch chứa ion Fe2+
b) Nhúng một thanh Cu vào dung dịch chứa ion Ag+
c) Nhúng một thanh Ag vào dung dịch chứa ion Fe3+