Chuyên đề Hóa 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs có đáp án

Nếu một lọ nước hoa được mở, chúng ta sẽ ngửi được mùi thơm từ xa, do các phân tử của thành phần nước hoa khuếch tán vào không khí, đó là quá trình tự xảy ra. Ngược lại, để thu hồi các phân tử nước hoa đó vào trong lọ như trạng thái ban đầu thì không thể thực hiện được. Đó là quá trình không tự xảy ra. Các phản ứng hóa học cũng tương tự như vậy, có phản ứng tự xảy ra và có phản ứng không tự xảy ra. Các quá trình trong tự nhiên có xu hướng xảy ra theo chiều tăng độ mất trật tự (hỗn loạn) của các tiểu phân trong hệ, người ta gọi đó là quá trình tăng entropy. Entropy là gì? Entropy ảnh hưởng như thế nào đến chiều hướng diễn biến của phản ứng hóa học?

Tại sao khi tăng nhiệt độ lại làm tăng entropy của hệ?

Khi chuyển thể của chất từ trạng thái rắn sang lỏng và khí thì entropy của chất tăng hay giảm? Giải thích.

Quan sát bình đựng Br$_{2}$(l) đang bay hơi (a) và bình đựng I$_{2}$(s) đang thăng hoa (b) trong hình bên và cho biết các quá trình trên làm tăng hay giảm entropy? Giải thích.

Dựa vào số liệu Bảng 4.1, hãy tính biến thiên entropy chuẩn của các phản ứng sau:

a) SO$_{3}$(g) → SO$_{2}$(g) + O$_{2}$(g)

và so sánh giá trị của phản ứng này với phản ứng ở ví dụ 1. Giải thích.

b) C(graphite, s) + O$_{2}$(g) → CO$_{2}$(g)

Giải thích tại sao giá trị này lại lớn hơn 0 không đáng kể.

Quan sát hình dưới: Khi trộn nước và propanol (bên trái) thu được dung dịch (bên phải). Hãy cho biết quá trình đó sẽ làm tăng hay giảm entropy

Em hãy dự đoán trong các phản ứng sau, phản ứng nào có ∆S > 0, ∆S < 0 và ∆S ≈ 0. Giải thích.

a) C(s) + CO$_{2}$(g) → 2CO(g)

b) CO(g) + O$_{2}$(g) → CO$_{2}$(g)

c) H$_{2}$(g) + Cl$_{2}$(g) → 2HCl(g)

d) S(s) + O$_{2}$(g) → SO$_{2}$(g)

e) Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl$_{2}$(aq) + H$_{2}$(g)

Cho phản ứng hóa học:

CO$_{2}$(g) → CO(g) + O$_{2}$(g) và các dữ kiện:

a) Ở điều kiện chuẩn và 25$^{o}$C phản ứng trên có tự xảy ra được không?

b) Nếu coi ${Δ}_{r}{H}^{o}$ và ${Δ}_{r}{S}^{o}$ không phụ thuộc vào nhiệt độ, hãy cho biết ở nhiệt độ nào phản ứng trên có thể tự xảy ra ở điều kiện chuẩn?