(Skkn 2023) giúp học sinh học tốt chương năng lượng hóa học 10

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT NHƯ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH HỌC TỐT CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC 10 \ Người thực hiện: Nguyễn Thị Thúy Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc mơn: Hóa học THANH HỐ NĂM 2023 MỤC LỤC PHẦN A: PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN B: NỘI DUNG SÁNG KIẾN I Cơ sở lí luận II.Thực trạng III.Các biện pháp tổ chức thực IV.Hiệu SKKN PHẦN C: KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC Trang 2 2 15 A PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Như biết năm học 2022-2023 chương trình sách giáo khoa lớp 10 đưa vào thực nước Đây bước đột phá chương trình phổ thơng nói chung mơn hóa học nói riêng Chương trình hóa học lớp 10 có thay đổi mạnh mẽ nội dung hình thức, nhiều vấn đề đưa vào, có số chương kiến thức khó học sinh THPT Điển chương sách giáo khoa lớp 10 Năng lượng hóa học chương mà phần lý thuyết tập khó nhiệt động hóa học Nhiệt động hóa học mơn nghiên cứu lượng chuyển hóa lượng mà trước hết nhiệt mối quan hệ chuyển hóa nhiệt với cơng dạng lượng khác Nhiệt động hóa học ứng dụng định luật nhiệt động học để khảo sát q trình hóa lý khác như: Tính tốn nhiệt cho q trình, xác định khả năng, hướng mức độ xảy phản ứng hóa học…Nắm vững kiến thức nhiệt động hóa học cần thiết quan trọng Trong q trình dạy học mơn Hóa học 10, nắm vững lý thuyết nhiệt động hóa học em dễ dàng việc giải thích phản ứng lại xảy phản ứng lại khơng, có phản ứng lại tỏa nhiệt có phản ứng lại thu nhiệt… Thông qua việc nắm kiến thức nhiệt phản ứng học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, tự lập, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập mơn Hóa học mơn học khơng cịn khô khan cứng nhắc Xuất phát từ suy nghĩ muốn giúp học sinh khơng gặp phải khó khăn nhanh chóng tìm niềm đam mê, hứng thú với mơn hóa q trình học tập Chính chọn đề tài: “GIÚP HỌC SINH HỌC TỐT CHƯƠNG NĂNG LƯỢNG HĨA HỌC 10 ” Mục đích nghiên cứu - Các hóa học ln kèm theo biến đổi lượng (chủ yếu dạng nhiệt) việc nghiên cứu hiệu ứng nhiệt phản ứng hóa học có ý nghĩa định hóa học - Xác định khả năng, hướng mức độ xảy phản ứng hóa học - Giúp học sinh tính tốn nhiệt phản ứng qua xác định phản ứng thu hay tỏa nhiệt Đối tượng nghiên cứu - Hiệu ứng nhiệt q trình hóa học phương trình nhiệt hố học - Định luật Hess hệ quả, ứng dụng định luật Hess - Sự phụ thuộc hiệu ứng vào nhiệt độ Phương pháp nghiên cứu Xử lí thơng tin: giáo viên hướng dẫn học sinh vào thông tin tốn để phân tích đưa hướng giải toán phương pháp hợp lý B PHẦN NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN Cơ sở lí luận vấn đề: Nhiệt động hóa học ứng dụng định luật nhiệt động học để khảo sát q trình hóa lý khác như: Tính tốn nhiệt cho trình, xác định khả năng, hướng mức độ xảy phản ứng hóa học…Nắm vững kiến thức nhiệt động hóa học cần thiết quan trọng ứng dụng thực tiễn, sở tơi viết sáng kiến kinh nghiệm chương lượng hóa học Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: a) Thuận lợi: - Được quan tâm Ban giám hiệu nhà trường - Đội ngũ giáo viên mơn Hố trẻ, nhiệt tình cơng việc - Đa số học sinh có ý thức học tập tốt b) Khó khăn: - Bản thân kinh nghiệm giảng dạy quản lý học sinh nhiều hạn chế - Một số học sinh mơ hồ việc nắm bắt kiến thức, việc nắm bắt kiến thức mơn hóa học em mức độ thấp nắm khái niệm, định luật… cách máy móc Học sinh chưa biết vận dụng… chưa sâu vào trình giải thích, giải vấn đề nên em hay nhàm chán - Mơn hố học trường phổ thơng mơn học khó, khơng có giảng phương pháp hợp lý phù hợp với hệ học trò dễ làm cho học sinh thụ động việc tiếp thu, cảm nhận - Để xem Học sinh có thích học mơn Hố hay khơng, Tơi đặt câu hỏi: Em có thích học mơn Hố khơng? Lớp 10A1 10A1 10A3 10A3 10A5 10A5 Rất thích học Bình thường SL Điểm SL học sinh Điểm TB Điểm SL % SL % TB học sinh 44 SL 12 SL27,27% 15SL 34,1 % % 40 38 58 1321,05 32,5 1715 44,74 37,5 38 38 5,26 35,7 1622 42,11 57,9 12 1031,58 38 7,9 23,7 20 52,6 Khơng thích học Điểm giỏi SL % 17SL 38,63 % 25 1310 34,21 10,5 104 26,31 15,8 Các giải pháp tổ chức thực hiện: Trong dạy học Hoá học, việc đưa câu hỏi thực tiễn vào học giúp hoá học gần gũi với học sinh, tạo hứng thú đồng thời giúp em hiểu biết sống Để thực được, người giáo viên cần nghiên cứu kỹ giảng, xác định kiến thức trọng tâm, tìm hiểu, tham khảo vấn đề thực tế liên quan phù hợp với người học Đôi lúc cần quan tâm đến tính cách sở thích đối tượng tiếp thu, hình thành giáo án theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh, phải mang tính hợp lý hài hồ; đơi lúc có khôi hài sâu sắc, đảm nhiệm mục đích học mơn hố học Tuy nhiên, thời gian giành cho vấn đề khơng nhiều, “nó thứ gia vị đời sống thay cho thức ăn thiếu hiệu ăn uống” LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 4.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP 4.1.1 Biến thiên enthalpy (hay nhiệt phản ứng) nhiệt lượng tỏa thu vào phản ứng điều kiện áp suất khơng đổi - Kí hiệu: ΔrH; đơn vị: kJ kcal (1 J = 0,239 cal) 4.1.2 Biến thiên enthalpy chuẩn - Điều kiện chuẩn (đkc): Nhiệt độ: 25oC (hay 298K), áp suất bar (đối với chất khí), nồng độ mol/L (đối với chất tan dung dịch) - Biến thiên enthalpy chuẩn (  r H o298 ) nhiệt lượng tỏa thu vào phản ứng điều kiện chuẩn - Phương trình nhiệt hóa học phương trình hóa học kèm theo trạng thái chất nhiệt phản ứng VD: CH4(g) + 2O2(g) → CO2 (g) + 2H2O(l)  r H o298 = -890,0 kJ Phương trình nhiệt hóa học cho biết: chất phản ứng, sản phẩm, tỉ lệ phản ứng, điều kiện phản ứng, trạng thái chất nhiệt phản ứng 4.1.3 Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành) - Enthalpy tạo thành hay nhiệt tạo thành (Δ fH) chất biến thiên enthalpy phản ứng tạo thành mol chất từ đơn chất trạng thái bền vững, điều kiện xác định - Nếu phản ứng thực điều kiện chuẩn gọi enthalpy tạo thành chuẩn (  f H o298 ) +  f H o298 đơn chất bền vững +  f H o298 < ⇒ chất bền mặt lượng so với đơn chất bền tạo nên o +  f H 298 > ⇒ chất bền mặt lượng so với đơn chất bền tạo nên 4.1.4 Ý nghĩa biến thiến enthalpy  r H o298 > 0: Phản ứng thu nhiệt;  r H o298 < 0: Phản ứng tỏa nhiệt - Giá trị tuyệt đối  r H o298 lớn nhiệt lượng tỏa thu vào nhiều - Các phản ứng tỏa nhiệt thường diễn thuận lợi phản ứng thu nhiệt 4.1.5 Cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học Dạng : Tính biến thiên enthapy theo anthapy tạo thành (nhiệt tạo thành) nhiệt đốt cháy - Enthalpy tạo thành hay nhiệt tạo thành (ΔfH) chất biến thiên enthalpy phản ứng tạo thành mol chất từ đơn chất trạng thái bền vững, điều kiện xác định - Biến thiên enthalpy phản ứng tổng nhiệt tạo thành chất sản phẩm (sp) trừ tổng nhiệt tạo thành chất đầu (cđ) - Cơng thức tính biến thiên enthalpy điều kiện chuẩn: o  r H o298 =  Δ f H o298(sp) -  Δ f H 298(c®) - Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD o o o o o Ta có:  r H 298 [c. f H 298 (C)  d.f H 298 (D)]  [a. f H 298 (A)  b. f H 298 (B)] - Từ biến thiên enthalpy chuẩn ta tính enthalpy tạo thành chuẩn chất biết enthalpy tạo thành chuẩn chất lại phản ứng Enthalpy tạo thành chuẩn đơn chất bền vững Kiểu Tính enthalpy thơng qua số liệu chênh lệch Bước Xác định enthalpy phản ứng Dựa vào phương trình xác định enthalpy phản ứng số mol chất tham gia hay tạo Bước Tính tốn tỷ lệ Nếu khơng cho H% + tính số mol chất mà đề cho (chuyển từ khối lượng, thể tích)  dùng quy tắc tam suất để tính lượng nhiệt theo yêu cầu - Nếu cho H% : tính lượng nhiệt theo yêu cầu đưa hiệu suất vào - Nếu cho tốn ngược, cho lượng nhiệt  tính khối lượng, thể tích chất: +dựa vào lượng nhiệt đề cho enthalpy phản ứng  số mol chất  khối lượng, thể tích Kiểu 2: Tính enthalpy thơng qua nhiệt tạo thành chuẩn, nhiệt đốt cháy chuẫn Bước Xác định enthalpy phản ứng Dựa vào giá trị nhiệt tạo thành chất mà dùng quy tắc: 0  r H 0298  f H 298 (sp)   f H 298 (cđ ) Bước Giải quết tốn - Nếu khơng cho H% + tính số mol chất mà đề cho (chuyển từ khối lượng, thể tích)  dùng quy tắc tam suất để tính lượng nhiệt theo yêu cầu - Nếu cho H% : tính lượng nhiệt theo yêu cầu đưa hiệu suất vào Dạng 2: Tính biến thiên enthalpy theo lượng liên kết - Năng lượng liên kết (E b) lượng cần thiết để phá vỡ liên kết hóa học phân tử thành nguyên tử trạng thái khí - Biến thiên enthalpy phản ứng tổng lượng liên kết chất đầu (cđ) trừ tổng nhiệt tạo thành chất sản phẩm (sp) - Cơng thức tính biến thiên enthalpy điều kiện chuẩn:  r H o298 =  E b(c®) -  E b(sp) - Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD o [a.E b (A)  b.E b (B)]  [c.E b (C)  d.E b (D)] Ta có:  r H 298 - Chỉ áp dụng cho phản ứng mà tất chất chứa liên kết cộng hóa trị trạng thái khí 4.2 MỘT SỐ BÀI TẬP LIÊN QUAN BÀI Đun nóng hai ống nghiệm: Ống (1) chứa bột potassium chlorate (KClO3), ống (2) chứa bột sulfur (S), xảy phản ứng: (1) 3KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) (2) S(s) + O2(g) → SO2(g) Khi ngừng đun, ống (1) phản ứng dừng lại, ống (2) phản ứng xảy Hãy cho biết phản ứng phản ứng tỏa nhiệt? phản ứng phản ứng thu nhiệt? Phân tích Phản ứng (1) phản ứng thu nhiệt cần cung cấp nhiệt liên tục phản ứng xảy Phản ứng phản ứng (2) phản ứng tỏa nhiệt phản ứng xảy không cần cung cấp nhiệt Bài Các trình sau thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích ngắn gọn? (a) Đốt nến (b) Nước đóng băng (c) Hịa tan muối ăn vào nước thấy cốc nước trở nên mát (d) Luộc chín trứng (e) Hịa tan bột giặt tay với nước, thấy tay ấm (g) Muối kết tinh từ nước biển ruộng muối (h) Giọt nước đọng lại vào ban đêm (i) Đổ mồ hôi sau chạy Phân tích (a) Phản ứng tỏa nhiệt nến (parafin) bị đốt cháy giải phóng lượng, cung cấp cho việc phát sáng tỏa nhiệt (b) Phản ứng tỏa nhiệt nước hạ nhiệt độ (hay giải phóng nhiệt) để tạo khối băng (c) Phản ứng thu nhiệt muối hấp thu nhiệt từ nước để hòa tan, nước giảm nhiệt độ cốc nước trở nên mát (d) Phản ứng thu nhiệt trứng hấp thu nhiệt khiến phân tử protein kết dính với làm trứng chín (e) Phản ứng tỏa nhiệt Vì hịa tan bột giặt tay với nước, bột giặt giải phóng nhiệt hịa tan, tạo phản ứng giúp loại bỏ nhanh vết bẩn áo quần (g) Phản ứng thu nhiệt Nước biển ánh nắng mặt trời hấp thụ nhiệt bay hơi, tạo thành nước biển kết tinh (h) Phản ứng tỏa nhiệt Ban đêm, nước khơng khí hạ nhiệt để ngưng tụ, tạo thành giọt đọng lại (i) Phản ứng thu nhiệt Chạy làm nhiệt độ thể tăng Khi đổ mồ hôi, phần nước hấp thụ nhiệt bay Sự bay mồ hôi giúp làm mát thể trì thân nhiệt ổn định BÀI Cho phương trình nhiệt hố học:  r H o298 176, kJ (1) CaCO3(s)   CaO(s) + CO2(g)  r H o298  137, kJ (2) C2H4(g) + H2(g)   C2H6(g) (3) Fe2O3(s) + 2Al(s)   Al2O3(s) + 2Fe(s)  r H o298  851,5 kJ (4) CO(g)  O2 (g)   CO (g)  r H o298  851,5 kJ  r H o298  393, kJ (5) C(graphite, s) + O2(g)   CO2(g) (a) Trong phản ứng trên, phản ứng toả nhiệt, phản ứng thu nhiệt? (b) Trong phương trình (2) (6) enthalpy chuẩn phản ứng có phải enthalpy tạo thành chuẩn C2H6 CO2 khơng? Vì sao? (c) Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy phản ứng (1) (2) Phân tích o (a) Phản ứng (1), (5): thu nhiệt  r H 298 >0 Phản ứng (2), (3), (4): toả nhiệt  r H o298 < (b) Enthalpy chuẩn phản ứng (2) enthalpy tạo thành chuẩn C2H6 C2H6 phản ứng không tạo từ đơn chất bền Enthalpy chuẩn phản ứng (5) enthalpy tạo thành chuẩn CO CO2 phản ứng tạo từ đơn chất bền (c) Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy phản ứng (1), (2) BÀI Biết phản ứng đốt cháy khí carbon monoxide (CO) sau: CO(g)  O2 (g)    CO (g) o  r H 298  851,5 kJ (a) Ở điều kiện chuẩn, đốt cháy hồn tồn 2,479lít khí CO nhiệt lượng toả bao nhiêu? (b) Ở điều kiện chuẩn, nhiệt lượng tỏa 1277,25 kJ thể tích khí CO dùng lít? Phân tích Theo phương trình nhiệt hóa học ta có: Cứ đốt cháy mol CO nhiệt lượng tỏa 851,15 kJ 2, 479 (a) Ta có: n CO  24, 79 0,1 mol ⇒ Nhiệt lượng toả là: 0,1.851,5 = 85,15 kJ 1277,25 1,5mol ⇒ Thể tích CO dùng đkc 851,5 1,5.24, 79 37,185(L) (b) Ta có: nCO  VCO BÀI Ở lị nung vơi cơng nghiệp, sản xuất 1000 kg vôi sống cần dùng m kg than đá (chứa 80% carbon) làm nhiên liệu cung cấp nhiệt Cho phản ứng: C(s)  O2 (g)  t CO (g)  r H o298  393,5 kJ / mol CaCO3 (s)  CaO(s)  CO (s)  r H 0298 178, 29 kJ Biết hiệu suất hấp thụ trình phân hủy đá vơi 60% Tính giá trị m Phân tích Để thu 1000 kg CaO nhiệt lượng cần cung cấp (với hiệu suất 60%) 1000.103 178, 29 5306, 25.103 kJ 56 0,6 Ta có: 5306, 25.103  m.103.0,8 393,5  m 202, 27 kg 12 BÀI Một mẫu khí gas X chứa hỗn hợp propane butane Cho phản ứng: C3 H8 (g)  5O (g)  3CO (g)  4H 2O(l)  r H 0298  2220 kJ C H10 (g)  13 O (g)  4CO (g)  5H 2O(l)  r H 298  2874 kJ Đốt cháy hoàn toàn 12 gam mẫu khí gas X tỏa nhiệt lượng 597,6 kJ Xác định tỉ lệ số mol propane butane X Phân tích n C3H8 a (mol)  44a  58b 12 (1) n C4 H10 b (mol) Gọi  12 gam X tỏa lượng nhiệt là: 2220.a  2874.b 597, kJ (2)  44a  58b 12   2220a  2874b 597, Từ (1) (2) ta có hệ phương trình:  a 0, 075  b 0,15  a : b 1: BÀI Cho enthalpy tạo thành chuẩn số chất sau: Chất CaCO3 (s) CaO (s) CO2 (g)  f H o298 (kJ/mol) -1206,90 -635,10 -393,50 C2H6 (g) Fe2O3 (s) Al2O3 (s) CO (g) H2O (l) -84,00 -825,50 -1676,0 -110,50 -285,84 Tính biến thiên enthalpy chuẩn phản ứng sau: (1) CaCO3(s)   CaO(s) + CO2(g) (2) Fe2O3(s) + 2Al(s)   Al2O3(s) + 2Fe(s) (3) CO(g) + O2(g)   CO2(g) o t (4) C(graphite) + H2O(g)   CO(g) + H2(g) (5) C2H6(g) + to O2(g)   2CO2(g) + 3H2O(l) Phân tích o o  r H298 (1)  f Ho298 (CaO)   f H o298 (CO2 )   f H 298 (CaCO3 )  635,1  ( 393,5)  ( 1206, 9) 178,3kJ o o o o  r H 298 (2)  f H 298 (Al O3 )  2.f H 298 (Fe)   f H 298 (F e2 O3 )  2. f H o298 (Al)  1676  2.0  ( 825,5)  2.0  850, kJ 1 o  f H 298 (O )  393,5  (  110,5)   283 kJ 2 o o o o o  r H 298 (4)  f H 298 (CO)   f H 298 (H )   f H 298 (C)   f H 298 (H O) o o o  r H 298 (3)  f H 298 (CO )   f H 298 (CO)   110,5    (  285,84) 175,34 kJ o o o o  r H 298 (5)  f H 298 (CO )   f H 298 (H O)   f H 298 (C H )   393,5  (  285,84)  (  84)  o  f H 298 (O )  420 kJ BÀI Cho lượng liên kết (Eb) số liên kết điều kiện chuẩn sau: Liên kết Eb (kJ/mol) Liên kết Eb (kJ/mol) H–H 436 N–H 389 Cl – Cl 243 H–O 464 H – Cl 431 C–H 414 O=O 498 C – Cl 339 N≡N 946 C–C 347 N–N 163 C=O 799 Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn phản ứng sau cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? (1) H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) (2) N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) (3) N2H4(g)   N2(g) + 2H2(g) (4) 4HCl(g) + O2(g)  t 2Cl2(g) + 2H2O(g) (5) CH4(g) + Cl2(g)  askt   CH3Cl(g) + HCl(g) (6) 2C2H6(g) + 8O2(g)  t 4CO2(g) + 6H2O(g) Phân tích  r H o298 (1) = Eb(H - H) + Eb(Cl - Cl) – 2Eb(H - Cl) = 436 + 243 – 2.431 = -183 kJ  r H o298 (2) = Eb(N≡N)+3.Eb(H - H) –2.3Eb(N – H) = 946 + 3.436 –2.3.389 = -234 kJ o  r H 298 (3) = Eb(N - N) + 4Eb(N - H) – Eb(N≡N) – 2Eb(H - H) = 163 + 4.389 – 946 – 2.436 = -99 kJ o  r H 298 (4) = 4Eb(H - Cl) + Eb(O = O) – 2Eb(Cl - Cl) – 2.2Eb(H - O) = 4.431 + 498 – 2.243 – 4.464 = -120 kJ o  r H 298 (5) = 4Eb(C - H) + Eb(Cl - Cl) – 3Eb(C - H) – Eb(C - Cl) – Eb(H - Cl) = 4.414 + 243 – 3.414 – 339 – 431 = -113 kJ o  r H 298 (6) = 2Eb(C - C) + 2.6Eb(C - H) + 8Eb(O=O) – 4.2Eb(C=O) – 6.2Eb(H - O) = 2.347 + 2.6.414 + 8.498 – 4.2.799 – 6.2.464 = -2314 kJ BÀI Tính ∆r H° 298 cho phản ứng sau dựa theo lượng liên kết CH4(g) + X2(g) → CH3X (g) +HX (g) Với X=F, Cl, Br, I Liên hệ mức độ phản ứng ( dựa theo ∆r H° 298 ) tính phi kim ( F>Cl>Br>I) Tra giá trị lượng liên kết Phục lục 2, trang 119 o o Phân tích - Xét X F: CH4(g) + F2(g) → CH3F(g) + HF(g) ∆fH0298 = 1x Eb (CH4) + 1x Eb (F2) – 1x Eb (HF) - 1x Eb (CH3F) ∆fH0298 = 1x 4EC-H + 1xEF-F - 1x EH-F - 1x (3EC-H + EC-F) ∆fH0298 = 1x4 x414 + 1x159– 1x565 - 1x(3x414 + 1x485)= -477kJ - Xét X Cl: CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g) ∆fH0298 = x Eb (CH4) + x Eb (Cl2) - x Eb (HCl) - x Eb (CH3Cl) ∆fH0298 = x 4EC-H + x ECl-Cl - x EH-Cl - x (3EC-H + EC-Cl) ∆fH0298 = 1x4 x414 + 1x243– 1x431 - x(3x414 + 1x339)= -113kJ - Xét X Br: CH4(g) + Br2(g) → CH3Br(g) + HBr(g) ∆fH0298 = x Eb (CH4) + x Eb (Br2) - x Eb (HBr) - x Eb (CH3Br) ∆fH0298 = x 4EC-H + x EBr-Br - x EH-Br - x (3EC-H + EC-Br) ∆fH0298 = 1x4 x414 + 1x193– 1x364 - x(3x414 + 1x276)= -33kJ - Xét X I: CH4(g) + I2(g) → CH3I(g) + HI(g) ∆fH0298 = x Eb (CH4) + x Eb (I2) - x Eb (HI) - x Eb (CH3I) ∆fH0298 = x 4EC-H + x EI-I - x EH-I - x (3EC-H + EC-I) ∆fH0298 = 1x4 x414 + 1x151– 1x297 - x(3x414 + 1x240)= 28kJ => Từ F đến I, tính phi kim giảm dần nên khả tham gia phản ứng giảm dần BÀI 10 Một loại gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propan (C3H8) butan (C4H10) với tỉ lệ mol : Cho biết giá trị ∆rHo298 (lượng chất tham gia phản ứng tính theo mol) phản ứng: = -2220 KJ = -2874 KJ Xác định lượng nhiệt tỏa đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas điều kiện chuẩn Trung bình ngày, hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10.000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt 80%) Sau ngày hộ gia đình sử dụng hết bình gas 12 kg? Phân tích Ta có : Lượng nhiệt: 75.(-2220) + 150.(-2874) = 597600 kJ Số ngày hộ gia đình sử dụng hết bình ga ngày BÀI 11 Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propan butan với tỉ lệ mol : có khối lượng 12 kg Khi đốt cháy hồn tồn, mol propan lượng nhiệt tỏa 2220 kJ mol butan tỏa lượng nhiệt 2850 kJ Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas hộ gia đình 10000 kJ/ngày, hiệu suất sử dụng nhiệt 70%, giá bình gas 400 000 đồng Số tiền hộ gia đình cần chi trả cho việc mua ga tháng (30 ngày) gần với giá trị sau đây? A 250 000 đồng C 310 000 đồng Phân tích Lượng nhiệt: B 290 000 đồng D 350 000 đồng (-2220) + (-2850) = 596470 kj Số ngày hộ gia đình sử dụng hết bình ga Số tiền trả 30 ngày gia đình là: đồng Chọn B 4.1.6 MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUYỆN   2NO 2(khí) BÀI Cho phản ứng sau: 2NO khí  O2(khí)   Dựa vào bảng nhiệt tạo thành sau tính hiệu ứng nhiệt phản ứng Chất Nhiệt tạo thành NO (khí) 90,2 O2 (khí) NO2 (khí) 33,2 H 0f (kJ / mol) BÀI Hiện ngày nhiều phương tiện di chuyển công cộng xe buýt, tàu điện ngầm, xe khách, tàu lửa….Trong việc di chuyển đường sắt cịn phổ biến, đoạn đường sắt sau thời gian sử dụng lâu dài có vết hở đoạn nối Do vậy, người ta phải hàn lại phản ứng nhiệt nhôm sử dụng hỗn hợp bột Thermite (gồm aluminium iron oxide) sau: DH Alrắn + Fe2O3 (rắn)  2Fe rắn + Al2O3 rắn Hãy tính hiệu ứng phản ứng dựa vào giá trị cho đây: Chất Nhiệt tạo thành Fe2O3 (rắn) -822,1 Al2O3 (rắn) -1676,0 H 0f (kJ / mol) BÀI Muối ammonium bicarbonate (NH4HCO3) sử sụng làm bột nở, giúp cho bánh nở to, xốp mềm Dựa vào phản ứng sau giá trị nhiệt tạo thành tiêu chuẩn: a Hãy giải thích cần bảo quản bột nở nơi thống mát, tránh ánh sáng mặt trời nhiệt độ cao: NH HCO3 (s)    NH (g) + CO2 (g) + H 2O(g)  f H 0298 (kJ.mol  ) -849,40 -46,11 -393,51 -241,82 10 b Tính nhiệt lượng toả (hay thu vào) phân huỷ 7,9 gam muối NH HCO3 BÀI Cách 4000 – 3000 năm TCN mảnh đất Tây Ban Nha xuất trái nho Đến năm 1100 TCN rượu vang xuất quốc gia Rượu vang nho sản xuất theo quy trình bên Phương trình lên men rượu biễu diễn sau: C6H12O6 (rắn)  2C2H5OH (lỏng) + 2CO2 (khí) Quy trình lên men rượu quan trọng nhiệt độ a Cho bảng giá trị sau Chất C6H12O6 C2H5OH(lỏng CO2 (khí) (rắn) )  f H 298 (kJ / mol) -1274 -277,69 -393,51 Dựa vào bảng kiểm tra quy trình lên men rượu có cần cung cấp nhiệt hay khơng? b Tính lượng nhiệt tỏa hay thu vào lên men kg nho (chứa khoảng 7% đường glucose C6H12O6) điều kiện chuẩn? b Tính nhiệt lượng toả thu vào muốn thu 23 gam C2H5OH BÀI Một xe máy 100 km hết 1,5 kg xăng Giả sử thành phần xăng octane (C 8H18 q trình đốt xăng sinh khí carbon dioxide nước Tính lượng nhiệt toả mơi trường tiêu thụ lượng xăng trên, biết có 30% lượng giải phóng chuyển thành nhiệt Cho bảng enthalpy chất sau: Chất C8H18 lỏng CO2 khí H2O lỏng D f H 298 ( kJ/mol) -250 -393,51 -285,83 BÀI Hỗn hợp bột aluminium amonia pechlorate dùng làm nhiên liệu rắn để tăng tốc cho tên lửa Phương trình phản ứng sau: Alrắn + NH4ClO4 rắn Al2O3 (rắn) + AlCl3 (rắn) + NOkhí + H2Okhí Cho biết nhiệt tạo thành tiêu chuẩn chất cho theo bảng sau: Chất NH4ClO4 Al2O3 rắn AlCl3 rắn NO khí H2O khí Fe2O3 rắn rắn 90,25 -238,93 -822,1 ( kJ/mol) -295,3 -1675,6 -705,6 a Hãy tính nhiệt phản ứng theo kJ/mol ứng với gam Al tham gia b Hỗn hợp aluminium iron (III) oxide dùng hàn đường ray theo phương trình sau: Alrắn + Fe2O3 (rắn)  2Fe rắn + Al2O3 rắn - Hãy tính nhiệt phản ứng phản ứng - Từ hay nhận xét lấy khối lượng hỗn hợp (Al NH4ClO4) hỗn hợp (Al Fe2O3) dùng hỗn hợp (Al Fe2O3) thay làm nhiên liệu tên lửa không? DfH 298 11 BÀI Lẩu tự sôi trào lưu gây sốt với giới trẻ Việt vài năm trở lại Chức làm nóng, chín thực phẩm bên mà không cần sử dụng nguồn nhiệt bếp gas hay bếp điện nhờ gói tạo nhiệt hộp thực phẩm Các gói thường có thành phần vôi sống (CaO) FDA công nhận an tồn a Viết phương trình mơ tả hoạt động gói làm sơi b Giải thích khả làm nóng gói tạo nhiệt Biết gói hoạt động cho thêm nước BÀI Cho phản ứng đốt cháy ethanol sau: C2H5OH (khí) + 3O2 (khí)  2CO2 (khí) + 3H2O (khí) Cho bảng lượng liên kết sau: Liên kết Năng lượng Liên kết Năng lượng (kJ/mol) (kJ/mol) H-C 413 O-H 463 C-C 348 O=O 498 C-O 743 C=O 743 Hãy tính biến thiên enthalpy phản ứng BÀI Cho phản ứng đốt cháy butane sau: C4H10(g) + O2(g)   CO2(g) + H2O(g)(1) Biết lượng liên kết hợp chất cho bảng sau: Liên Eb Liên Eb kết (kJ/mol) kết (kJ/mol) C–C 348 C = O 743 C–H 413 O – H 463 O=O 495 a) Cân phương trình phản ứng (1) o b) Xác định biến thiên enthalpy (  r H 298 ) phản ứng (1) c) Một bình gas chứa 12 kg butane đun sơi ấm nước? (Giả thiết ấm nước chứa L nước 25 0C, nhiệt dung nước 4,2 J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất ngồi mơi trường)   2NH (g) BÀI 10 Cho phương trình tổng hợp: N (g) + 3H (g)   Xác định lượng liên kết N N (E N N ) ) từ giá trị sau: E H  H 436 kJ mol  1; E N  H 391 kJ mol 1;  f H 0298NH3 (g)  46,5 kJ mol  BÀI 11 Một loại bình gas có khối lượng 13 kg chứa thiên nhiên có thành phần metan, etan số thành phần khác, tỉ lệ thể tích metan : etan 85 : 15 (thành phần khác không đáng kể) Khi đốt cháy hoàn toàn, mol metan cháy tỏa lượng nhiệt 802 kJ mol etan chảy tỏa lượng nhiệt 1428 kJ Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ tử đốt gas hộ gia đình X 10000 kJ/ngày, hiệu suất sử dụng nhiệt 62%, giá bình gas 450000 đồng Số tiền hộ gia đình X cần trả cho việc mua gas tháng (30 ngày) gần với giá trị sau đây? 12 A 345000 đồng B 297000 đồng C 414000 đồng D 333000 đồng BÀI 12 Một bình gas sử dụng hộ gia đình X có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propan butan với tỉ lệ mol tương ứng : Khi đốt cháy hoàn toàn, mol propan tỏa lượng nhiệt 2220 kJ mol butan tỏa lượng nhiệt 2850 kJ Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas hộ gia đình X 10000 khổngày sau 45 ngày gia đình X dùng hết bình gas Hiệu suất sử dụng nhiệt hộ gia đình X gần với giá trị sau đây? A 62,5% B 75,6% C 70,8% D 67,3% BÀI 13 Một bình gas sử dụng hộ gia đình X có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propan butan với tỉ lệ mol tương ứng : Khi đốt cháy hoàn toàn, mol propan tỏa lượng nhiệt 2220 kJ mol butan tỏa lượng nhiệt 2850 kJ Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas hộ gia đình X 14283,15kJ/ngày sau 30 ngày gia đình X dùng hết bình gas Hiệu suất hấp thụ nhiệt A 70% B 60% C 80% D 90% BÀI 14 Cây xanh nguồn sống quý giá người, phổi xanh trì sống trái đất Chúng ta khơng thể tồn mà khơng có xanh bảo vệ trách nhiệm tất Thống kê cho thấy, trung bình người hít thở 16 lần phút, lần hấp thụ khoảng 0,5 lít khơng khí Và để bảo đảm sống cho 7,5 tỷ người sinh sống hành tinh này, cần 562 tỷ xanh Trung bình người năm hấp thụ tối thiểu khoảng mét khối khơng khí? Biết năm có 365 ngày A 2400 B 2600 C 5000 D 4200 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Khi chưa áp dụng đề tài tỉ lệ học sinh u thích học mơn Hố ít, từ dẫn đến kết học tập học sinh thấp Sau áp dụng phương pháp dạy học cách giải tập chương cách chi tiết hiệu tiết học nâng lên rõ ràng Ở tiết học sôi nổi, học sinh hăng hái phát biểu khắc sâu kiến thức Từ em tự biết ứng dụng vào đời sống hàng ngày Kết cụ thể thể bảng số liệu sau : Rất thích học Bình thường Khơng thích học SL Lớp học sinh SL % SL % SL % 10A1 40 15 37,5 22 55 7,5 10A3 38 13 34,21 20 52,63 13,15 10A5 38 10 26,31 20 52,63 21 Lớp 10A1 10A3 10A5 SL học sinh 40 38 38 Điểm TB SL % 2,5 0 5,2 Điểm TB SL 16 15 18 % 40 39,47 47,37 Điểm SL 17 15 13 % 42,5 39,47 34,21 Điểm giỏi SL % 15 21 13,15 13 So sánh hai kết ta thấy số lượng học sinh thích học mơn tăng chất lượng học sinh tăng lên Như vậy, đưa tượng thực tế vào dạy khả tiếp thu nhớ học học sinh lâu Chất lượng tiết dạy nâng lên, học sinh hứng thú hơn, việc vận dụng kiến thức vào để giải tập trở nên dễ dàng 14 C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận: Qua đề tài củng cố thêm kiến thức chương lượng hóa học 10 Biết cách nhận dạng loại phương trình loại (loại phản ứng sinh nhiệt hay phản ứng đốt cháy Tính số tốn hóa học phần hiệu ứng nhiệt Có thể giải thích số tượng đơn giản tự nhiên Nhiệt hóa học khảo sát vấn đề bảo tồn chuyển hóa lượng Khơng đề cập đến vấn đề chiều hướng, khả mức độ trình Một cách gần phản ứng thường xảy theo chiều tỏa nhiệt ( H