Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các ankan thường được loại bỏ hydrogen trong các phản ứng dehydro hóa để tạo ra những sản phẩm

Bài 15.8 trang 47 SBT Hóa học 10: Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các ankan thường được loại bỏ hydrogen trong các phản ứng dehydro hóa để tạo ra những sản phẩm hydrocarbon không no có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau dựa vào năng lượng liên kết. (Giá trị một số năng lượng liên kết được cho trong Phụ lục 2, SGK Hóa học 10, Cánh Diều)

a) H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₃ → CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂

b) 6CH₄ → C₆H₆ (1,3,5 – cyclohexatriene) + 9H₂

Cho biết công thức cấu tạo của 1,3,5 – cyclohexatriene như sau:

Các phản ứng trên có thuận lợi về phương diện nhiệt hay không? Phản ứng theo chiều ngược lại có biến thiên enthalpy bằng bao nhiêu?

Trả lời

a) H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₃ → CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂

$\begin{array}{l}{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=(10{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}+3{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{C}})-(6{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}+2{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}+{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{C}})-2{\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}}\\ =10\times 414+3\times 347-(6\times 414+2\times 611+347)-2\times 436=256\left(\mathrm{kJ}\right).\end{array}$

b) 6CH₄ → C₆H₆ + 9H₂

$\begin{array}{l}{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=6\times 4{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}-(6{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}+3{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}+3{\mathrm{E}}_{\mathrm{C}-\mathrm{C}})-9{\mathrm{E}}_{\mathrm{H}-\mathrm{H}}\\ =24\times 414-(6\times 414+3\times 611+3\times 347)-9\times 436=654\left(\mathrm{kJ}\right).\end{array}$

Các phản ứng này không thuận lợi về phương diện nhiệt.

Phản ứng theo chiều ngược lại thuận lợi về phương diện nhiệt:

CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂ → H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₃               ${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=-256\left(\mathrm{kJ}\right)$

C₆H₆ + 9H₂ → 6CH₄                            ${\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=-654\left(\mathrm{kJ}\right)$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác

Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Bài 14: Phản ứng hóa học và enthalpy

Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học

Bài 17: Nguyên tố và đơn chất halogen

Bài 18: Hydrogen halide và hydrohalic acid