10 chuong 5 hoa 10 giai

Chương trình hóa học 10 tổng hợp mới nhất từ ba bộ Cánh diều- Chân trời sáng tạo-Kết nối tri thức, quý thầy cô và các bạn có thể tham khảo

Ths Bùi Văn Ninh

HÓA HỌC 10

Chương trình GDPT 2018 CHƯƠNG 5: NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC

Năm học : 2024 – 2025 LƯU HÀNH

Hòa tan viên Vitamin C thu nhiệt

Phản ứng quang hợp thu nhiệt

CHƯƠNG 5 : NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC

A HỆ THỐNG LÝ THUYẾT

B BÀI TẬP

Phần 1: Bài tập tự luận

Dạng 1: Bài tập liên quan đến phản ứng tỏa nhiệt, thu nhiệt

Dạng 2: Bài tập giải thích các hiện tượng liên quan đến năng lượng hóa học

Dạng 3: Bài tập liên quan đến sơ đồ biến thiên enthalpy của phản ứng

f H 298

 (kJ/mol)

Phần 2: Bài tập trắc nghiệm

MỨC ĐỘ 1: BIẾT

MỨC ĐỘ 2: HIỂU MỨC ĐỘ 3,4: VẬN DỤNG, VẬN DỤNG CAO

C ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG 5

CHƯƠNG 5 : NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC

A HỆ THỐNG LÝ THUYẾTBIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌC

I.PHẢN ỨNG THU NHIỆT, PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT

Khi các phản ứng hoá học xảy ra thường có sự trao đổi nhiệt với môi trường, làm thay đổi nhiệt độ môi trường.

Khái

niệm

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học

trong đó có sự hấp nhiệt năng từ môi trường

Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hóa học

trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môitrường

Ví dụ

Vào những ngày trời lạnh, nhiều người hay

ngồi bên bếp lửa để sưởi Khi than, củi cháy,

không khí xung quanh ấm hơn do phản ứng

toả nhiệt

Những lúc nóng nực, pha viên sủi vitamin Cvào nước để giải khát, khi viên sủi tan, thấynước trong cốc mát hơn, đó là do xảy raphản ứng thu nhiệt

Khi nung vôi, người ta sử dụng phản ứng đốt cháy than để cung cấp nhiệt cho phản ứng phânhuỷ đá vôi Phản ứng đốt than là phản ứng toả nhiệt, phản ứng phân huỷ đá vôi là phản ứngthu nhiệt

Khi đun nóng ống nghiệm KMnO4 (thuốc

tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho KMnO4 bị

nhiệt phân, tạo hỗn hợp bột màu đen theo

PTHH:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Đây là phản ứng thu nhiệt

Sự đốt cháy các loại nhiên liệu như xăng,dầu, cồn, khí gas, xảy ra nhanh, tỏa nhiềunhiệt, dễ gây hoả hoạn, thậm chí gây nổmạnh, rất khó kiểm soát Vì vậy, khi sử dụngchúng cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyêntắc phòng cháy

II BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG

1 Biến thiên Enthalpy

a Khái niệm

- Hầu hết các quá trình hoá học trong thực tế xảy ra ở điều kiện áp suất không đổi Nhiệt lượng

toả ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trình đẳng áp (áp suất không thay đổi) gọi là

biến thiên enthalpy của phản ứng (nhiệt phản ứng), kí hiệu là  r H thường tính theo đơn vị kJ hoặckcal

r: reaction (phản ứng)

- Phương trình hoá học kèm theo trạng thái của các chất và giá trị o

r H

 gọi là phương trìnhnhiệt hoá học

Môi trường

Phản ứng tỏa nhiệt

Môi

trường

Môi trường

Môi trường

Phản ứng thu nhiệt

Môi trường

Môi

trường

Môi trường

Môi trường

- Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy 2 mol khí hydrogen bằng 1 mol khí oxygen, tạo thành 2 mol nước

ở trạng thái lỏng, toả ra nhiệt lượng 571,6 kJ Phản ứng trên có biến thiên enthalpy o

r H 298

 = -571,6 kJ,biểu diễn bằng phương trình nhiệt hoá học như sau:

Cu(OH)2(S) t o

  CuO(s) + H2O(l) o

r H 298

 = +9,0 kJ

2 Biến thiên enthalpy chuẩn

- Biến thiên enthalpy của các phản ứng phụ thuộc vào điều kiện xảy ra phản ứng (như nhiệt độ,

áp suất) và trạng thái vật lí của các chất Để so sánh biến thiên enthalpy của các phản ứng khác nhau

thì cần xác định chúng ở cùng một điều kiện Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn)

của một phản ứng hóa học là nhiệt toả ra hay thu vào của phản ứng được xác định ở điều kiện chuẩn:

áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thườngđược chọn là 25°C (298 K), kí hiệu o

r H 298



- Ví dụ: Phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol carbon graphite trong khí oxygen dư (ở điều kiệnchuẩn) tạo ra 1 mol CO2, nhiệt lượng toả ra là 393,5 kJ Phương trình nhiệt hoá học của phản ứng đượcviết như sau:

C(graphite) + O2(g)   t o CO2(g) o

r H 298

 = -393,5 kJ

3 Ý nghĩa của biến thiên enthalpy

Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt:

Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng thường là phản ứng toả nhiệt, các phản ứng thu nhiệtthường xảy ra khi đun nóng

III TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NHIỆT TẠO THÀNH

1 Khái niệm nhiệt tạo thành.

Nhiệt tạo thành fH của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó

từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất, ở một điều kiện xác định

Nhiệt tạo thành chuẩn o

f H 298

 là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn

Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng không, ví dụ:

f H 298

 = (H2O(l)) = -285,8 kJ/mol

Ví dụ 2: Phản ứng 1/2N2(g) + 1/2O2(g)    NO(g)

có biến thiên enthalpy: o

f H 298

 (NO(g))= +90,3 kJ/mol Giá trị o

r H 298

 > 0, tức phản ứng này là phảnứng thu nhiệt

2 Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

Biến thiên enthalpy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành cácchất sản phẩm (sp) và tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu (cđ)

ở điều kiện chuẩn:

Trong tính toán cần lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hoá học.

Cho phương trình hoá học tổng quát:

441,0 ( 296,8 0 ) 144,2(kJ)

2

     

    

Ví dụ 2: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:

4FeS2(s) + 11O2(g)    2Fe2O3(s) + 8SO2(g)biết nhiệt tạo thành o

f H 298

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng sau:

 < 0 nên phản ứng toả nhiệt.

Ví dụ 4: Cho nhiệt tạo thành chuẩn của các chất tương ứng trong phương trình.

Chất N2O4(g) CO (g) N2O(g) CO2(g)

o

f H 298

 (kJ/mol) 9,16 -110,50 82,05 -393,50

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng sau:

N2O (g) + 3CO(g)    N2O(g) + 3CO2(g)

 < 0 nên phản ứng toả nhiệt

IV TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT.

Phản ứng hoá học là quá trình phá vỡ các liên kết trong chất đầu và hình thành các liên kết mới

để tạo thành sản phẩm Sự phá vỡ liên kết cần cung cấp năng lượng, trong khi sự hình thành liên kết lạigiải phóng năng lượng Biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí), bằng hiệu sốgiữa tổng năng lượng liên kết của các chất đầu và tổng năng lượng liên kết của các sản phẩm (ở cùngđiều kiện nhiệt độ và áp suất)

ở điều kiện chuẩn:

o

r H 298

 = E b(cđ) - E b(sp)Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:

* Bảng năng lượng liên kết của một số liên kết cộng hóa trị

Liên kết E b (kJ/mol) Liên kết E b (kJ/mol)

Ví dụ 3: Tính biến thiên enthanpy của phản ứng tạo thành ammonia (sử dụng năng lượng liên kết).

Cho biết phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt và vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng

3H2(g) + N2(g)    2NH3(g)o

Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng.

V ĐỊNH LUẬT HESS (KIẾN THỨC BỔ SUNG)

1.Nội dung định luật Hess : Biến thiên enthalpy của phản ứng chỉ phụ thuộc vào trạng thái chất đầu

và chất cuối của hệ, không phụ thuộc vào giai đoạn trung gian

Sơ đồ minh họa theo định luật Hess.

Theo định luật Hess ta có :rH2980 = rH (1)0298 + rH (2)0298 =rH (3)0298 + rH (4)0298 +

0

rH (5)298



2 Hệ quả: Biến thiên enthalpy của phàn ứng thuận và biến thiên enthalpy của phản ứng nghịch bằng

nhau nhưng ngược dấu

Ví dụ: Nhiệt phản ứng tạo thành 1 mol H2O ở điều kiện chuẩn:

Dạng 1: Bài tập liên quan đến phản ứng tỏa nhiệt, thu nhiệt

Câu 1 (SGK – KNTT): Khi đun nóng ống nghiệm đựng KMnO4 (thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làmcho KMnO4 bị nhiệt phân, tạo hỗn hợp bột màu đen:

(3)Fe2O3(s) + 2Al(s)   AI2O3(s) + 2Fe(s) rH0298 = -851,5 kJ

Trong các phản ứng trên, phản ứng nào toả nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt?

Phản ứng thu nhiệt: (1)

Phản ứng tỏa nhiệt: (2), (3)

Câu 3(SGK - CD):

Những loại phản ứng nào sau đây cần phải cung cấp năng lượng trong quá trình phản ứng?

(a) Phản ứng tạo gỉ kim loại (b) Phản ứng quang hợp

(c) Phản ứng nhiệt phân (d) Phản ứng đốt cháy

Câu 5(SGK - CD):

Cho biết các phản ứng sau có rH0298> 0 và diễn ra ở ngay nhiệt độ phòng

2NH4NO3(s) + Ba(OH)2.8H2O(s)   2NH3(aq) + Ba(NO3)2 (aq) + 10H2O (l)

Khi trộn đều một lượng ammonium nitrate NH4NO3(s) với một lượng barium hydroxide ngậm nước(Ba(OH)2.8H2O) ở nhiệt độ phòng thì nhiệt độ của hỗn hợp sẽ tăng hay giảm ? Giải thích

a) Phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt

b) Bằng kiến thức về năng lượng liên kết trong phân tử các chất, hãy giải thích vì sao phản ứng trênkhó xảy ra

Giải

a) Phản ứng trên chỉ xảy ra khi cung cấp nhiệt độ cao nên đây là phản ứng thu nhiệt

b) Do năng lượng liên kết trong phân tử các chất phản ứng rất lớn(N2: 945kJ/mol, O2 494kJ/mol) sovới sản phẩm (NO: 607kJ mol) nên phản ứng trên khó xảy ra

Câu 8 (SBT - CTST):

Các quá trình sau đây là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?

a) Nước hóa rắn

c) Quá trình chạy của con người.

d) Khí CH4 đốt trong lò

e) Hòa tan KBr vào nước làm cho nước trở nên lạnh

g) Sulfuric acid đặckhi thêm vào nước làm cho nước nóng lên

Giải

a) Nước hóa rắn là quá trình tỏa nhiệt

b) Sự tiêu hóa thức ăn là quá trình thu nhiệt

c) Quá trình chạy của con người là quá trình tỏa nhiệt

d) Khí CH4 đốt trong lò là quá trình tỏa nhiệt

e) Hòa tan KBr vào nước làm cho nước trở nên lạnh là quá trình thu nhiệt

g) Sulfuric acid đặc khi thêm vào nước làm cho nước nóng lên là quá trình tỏa nhiệt

Câu 9 (SBT - CTST):

Hãy nêu 1 phản ứng tỏa nhiệt và 1 phản ứng thu nhiệt mà em biết

Giải

Cho kim loại iron (Fe) và giấm (CH3COOH) là phản ứng tỏa nhiệt

Fe(s) + 2CH3COOH(aq)   (CH3COO)2Fe(aq) + H2(g) rH0298 < 0

Cho NaHCO3 tác dụng với sulfuric acid là phản ứng thu nhiệt

2NaHCO3(s) + H2SO4(aq)   Na2SO4(aq) +2CO2(g) +2H2O(g) rH0298 > 0

Câu 10 (SBT - CTST):

Khi đun nóng muối ammonia nitrate bị nhiệt phân theo phương trình

NH4NO3 t0

  N2O + 2H2OHãy dự đoán phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt

  CO2(g) rH2980 = -393,51 kJa) Phản ứng nào có thể tự xảy ra (sau giai đoạn khai màu ban đầu), phản ứng không thể tự xảy ra ?b) Khối lượng ethanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trìnhnhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO3 Giả thiết hiệu suất các quá trình là 100%

Giải

a) Phản ứng nung vôi không tự xảy ra do rH0298> 0 nên cần nguồn nhiệt ngoài Hai phản ứng còn lại

có thể tự xảy ra sau giai đoạn khơi màu do rH0298> 0

b) Lượng nhiệt cần nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO3 là : 0,1.178,49 = +17,849 kJ Vậy

Mỗi quá trình dưới đây là tự diễn ra hay không ?

a) Cho CaC2 vào nước, khí C2H2 thoát ra

b) Khí CO khử FeO ở nhiệt độ phòng

c) Các phân tử nước được chuyển hóa thành khí hydrogen và oxygen

Với quá trình không tự diễn ra, dự đoán giá trị của nhiệt phản ứng

Giải

Quá trình (a) tự diễn ra

Quá trình (b) phản ứng không tự diễn ra Giá trị rH0298 > 0

Quá trình (c) phản ứng không tự diễn ra Giá trị rH0298 > 0

Những phát biểu nào sau đây là đúng ?

A.Tất cả các phản ứng cháy đều tỏa nhiệt.

B Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

C Tất cả các phản ứng mà chất tham gia có chứa nguyên tố oxygen đều tỏa nhiệt.

D Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.

E Lượng nhiệt mà phản ứng hấp thụ hay giải phóng không phụ thuộc vào điều kiện thực hiện phản

ứng và thể tồn tại của chất trong phản ứng

G Sự cháy của nhiên liệu (xăng, dầu, khí , gas, than, gỗ,…) là những ví dụ về phản ứng thu nhiệt vì

cần phải khơi màu

C Ví dụ phản ứng phân hủy nước, phản ứng nung vôi CaCO3 là những phản ứng thu nhiệt

A.Trong phòng thí nghiệm, có thể nhận biết một phản ứng thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt bằng cách đo nhiệt

độ của phản ứng bằng một nhiệt kế

B Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng thu nhiệt.

C Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng tỏa nhiệt.

D Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng tỏa nhiệt.

E Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng thu nhiệt

1.giải phóng năng lượng

b)Trong phản ứng tỏa nhiệt có sự 2.hấp thụ năng lượng

c) Trong phản ứng tỏa nhiệt, H có dấu âm vì 3.năng lượng của hệ chất phản ứng lớn hơn năng

1.giải phóng năng lượng

b)Trong phản ứng tỏa nhiệt có sự 2.hấp thụ năng lượng

c) Trong phản ứng tỏa nhiệt, H có dấu âm vì 3.năng lượng của hệ chất phản ứng lớn hơn năng

a Ở điều kiện chuẩn, kim cương hay graphite có năng lượng thấp hơn?

b Trong phản ứng xác định nhiệt tạo thành của CO2 (g): C(s) + O2(g)  CO2 (g) Carbon ở dạng kimcương hay graphite?

Giải

a)Mức năng lượng của graphite thấp hơn kim cương, graphite bền vững hơn

b)Trong phản ứng xác định nhiệt tạo thành của CO2, carbon ở dạng graphite

Câu 3 (SBT - CTST):

a) Enthalpy tạo thành của hợp chất là gì?

b) Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học là gì ?

c) Enthalpy tạo thành khác với enthalpy tạo thành chuẩn ở điểm nào ?

d)Tại sao enthalpy tạo thành chuẩn của đơn chất bằng không?

 =  H o (sp)- H o (cđ)

Biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí), bằng hiệu số giữa tổng nănglượng liên kết của các chất đầu và tổng năng lượng liên kết của các sản phẩm (ở cùng điều kiện nhiệt

Tìm hiểu và giải thích 2 quá trình sau:

a) Tại sao khi xoa cồn vào da, ta cảm thấy lạnh

b) Phản ứng phân hủy Fe(OH)3 (s) phải cung cấp nhiệt độ liên tục

Giải

a) Do cồn có nhiệt độ bay hơi thấp, khi bay hơi cơ thể bị tản nhiệt, làm ta thấy mát ở vùng da đó.b) Phản ứng phân hủy Fe(OH)3 (s) là phản ứng thu nhiệt nên cần phải cung cấp nhiệt độ liên tục.Fe(OH)3 (s) t 0

Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:

C(kim cương)   C(graphite) rH0298= -1,9 kJ

Kim cương hay graphite là dạng bền hơn của carbon ?

Khi đốt cháy cùng 1 mol CO và C2H5OH thì phản ứng nào tỏa ra lượng nhiệt lớn hơn?

2AgBr(s) t ,as 0

   2Ag (s) + Br2(g)

Phản ứng xảy ra là phản ứng thu nhiệt

Sau khi chụp ảnh, phim được rửa bằng dung dịch Na2S2O3(chất xử lí ảnh, hòa tan AgBr còn lại, trênphim chỉ còn lại Ag bám trên đó tạo hình ảnh âm bản cho tấm phim

AgBr(s) + 2Na2S2O3(aq)   Na3[Ag(S2O3)2](aq) + NaBr(aq)

Điền vào chỗ trống trong các phát biểu dưới đây :

a) Phản ứng (1) là phản ứng ……nhiệt

b) Nhiệt tạo thành chuẩn của H2O(g) là …….

c) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng : 2H2(g) + O2(g)   2H2O(g) là……

d) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (1) là……

Giải

a) thu nhiệt b) -241,8 kJ c) - 483,6 kJ d) +241,8 kJ

Câu 14 (SBT - CD):

Phân tử hemoglobin (Hb) trong máu nhận O2 ở phổi để chuyển thành HbO2 Chất này theo máu tới các

bộ phận cơ thể, tại đó HbO2 lại chuyển thành Hb và O2 (để cung cấp O2 cho các hoạt động sinh hóa cầnthiết trong cơ thể) Nếu trong không khí có lẫn carbon monoxide (CO), cơ thể nhanh chóng bị ngộ độc.Cho các số liệu thực nghiệm sau:

Câu 15(SGK - CD):

Khi đun bếp than, củi để đun nóng nhanh hơn, người ta thường dùng quạt để thổi thêm không khívào bếp Cách làm này có làm thay đổi biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng

C(s) + O2(g)   CO2(g) không ? Giải thích

Giải

Cách làm đó không làm thay đổi rH0298 mà chỉ làm thay đổi tốc độ phản ứng

Dạng 3: Bài tập liên quan đến sơ đồ biến thiên enthalpy của phản ứng

Câu 1 (SGK- CTST):

Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

NaOH(aq) + HCl(aq)   NaCl(aq) + H2O(l) rH2980 = -57,3kJ

Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng

a) Nước hay hỗn hợp của oxygen và hydrogen có năng lượng lớn hơn? Giải thích

b)Vẽ sơ đồ biến thiên năng lượng của phản ứng giữa hydrogen và oxygen

Giải

a) Do rHo298< 0 nên nước (H2O) có năng lượng thấp hơn hỗn hợp của oxygen và hydrogen

b) Sơ đồ biến thiên năng lượng

Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene C6H6(l) trong khí

oxygen, tạo thành CO2(g) và H2O(g) So sánh lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g propane

C3H8(g) với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzene C6H6(l).

Câu 4(SVG- CTST):

Hòa tan 0,2 mol copper (II) sulfate thành

1dm3 dung dịch Lấy 25cm3 dung dịch vào

cốc polystyrene, cho nhanh lượng dư

khoảng 2,5 g bột kẽm (zinc) khuấy đều hỗn

hợp và đo nhiệt độ trong quá trình phản

ứng Kết quả được ghi ở đồ thị bên :

a) Phản ứng là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ? Giải

thích

b) Phản ứng có nhiệt độ cao nhất là 380C tại

giây thứ 11 Tại sao nhiệt độ lại giảm xuống

sau 11 giây?

c) Viết phương trình phản ứng giữa copper (II) sulfate và kẽm (zinc)

d) Tính lượng copper được tạo ra trong phương trình này

e) Dự đoán nhiệt độ cao nhất đạt được khi làm lại thí nghiệm với 3,25 g kẽm (zinc) Giải thích

Giải

a) Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt Do quá trình phản ứng nhiệt độ của hệ tăng

b) Phản ứng có nhiệt độ cao nhất là 380C tại giây thứ 11 Nhiệt độ lại giảm xuống sau 11 giây do phảnứng đã kết thúc

c) 1dm3 = 1000cm3 => số mol CuSO4 có trong 25cm3: n = 0,2 25

1000 = 0,005 molCuSO4(aq) + Zn(s)   ZnSO4(aq) + Cu(s)

0,005 → 0,005 (mol)

d) mCu = 0,005.64 = 0,32 gam

e) Nhiệt độ cao nhất đạt được khi làm lại thí nghiệm với 3,25 g kẽm (zinc) là 380C Do CuSO4 đã phảnứng hết.

Sơ đồ (1) chỉ quá trình tỏa nhiệt, do nhiệt độ phản ứng tăng so với nhiệt độ ban đầu (nhiệt độ phòng)

Sơ đồ (2) chỉ quá trình thu nhiệt, do nhiệt độ phản ứng giảm so với nhiệt độ ban đầu (nhiệt độ phòng)

Câu 8 (SBT - CTST):

Cho phương trình nhiệt hóa học sau :

NaOH(aq) + HCl(aq)   NaCl(aq) + H2O(l) rH0298= -57,3 kJ

a) Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng

b) Tính lượng nhiệt tỏa ra khi dùng dung dịch có chứa 8 g NaOH trung hòa với lượng vừa đủ dungdịch HCl

a) Dựa vào đồ thị hãy cho biết phản ứng trong đó là tỏa nhiệt hay thu nhiệt Vì sao ?

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng thủy phân đường sucrose Phản ứng trong sơ đồ có phải làphản ứng oxi hóa – khử không? Nếu có, hãy chỉ ra chất khử , chất oxi hóa trong phản ứng và cân bằngphương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

c) Khi cho 1 mol đường sucrose bị đốt cháy hoàn toàn với một lượng vừa đủ oxygen ở điều kiện chuẩntỏa ra một lượng nhiệt là 5 645 kJ Xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng oxi hóa sucrose.d) Nếu 5,00 gam đường sucrose được đốt cháy hoàn toàn ở cùng điều kiện như trên thì biến thiênenthalpy quá trình bằng bao nhiêu ?

e) Vì sao để duy trì một cơ thể khỏe mạnh, cần một chế độ dinh dưỡng đầy đủ và luyện tập thể dục thểthao hợp lí ?

Giải

a) Phản ứng đó là tỏa nhiệt vì có biến thiên enthalpy âm

b) Phản ứng thủy phân đường sucrose trong môi trường acid và đun nóng:

CO (g)+6H O22 (l)

c.khử c.oxh

+4 0

CO (g)+11H O22 (l) rH2980 = -5 645 kJd) Nếu 5,00 gam đường sucrose được đốt cháy hoàn toàn ở cùng điều kiện như trên thì biến thiên enthalpy quá trình bằng : 5

342.(-5645) = -82,52 (kJ)e) Cơ thể cần năng lượng để hoạt động nên phải có chế độ dinh dưỡng đầy đủ Luyện tập thể dục, thể thao hợp lí giúp đốt cháy năng lượng dư thừa trong cơ thể

Dạng 4: Tìm rH0298của một phản ứng mới dựa vào rH0298 của phản ứng đã biết

Câu 1(SGK - CD):

Cho biết phản ứng tạo thành 2 mol HCl(g) ở điều kiện chuẩn tỏa ra 184,6 kJ:

H2(g) + Cl2(g)   2HCl (g) (*)

Những phát biểu nào dưới đây là đúng?

A Nhiệt tạo thành chuẩn của HCl(g) là -184,6 kJ mol-1

B Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là -184,6 kJ.

C Nhiệt tạo thành chuẩn của HCl(g) là -92,3 kJ mol-1

D Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là -92,3 kJ.

r H 298

 = -530,5 kJ a) Cùng một lượng hydrogen sulfide chuyển thành nước và sulfur thì tại sao nhiệt phản ứng (1) và (2)lại khác nhau

b) Xác định fH2980 của SO2 từ 2 phản ứng trên

fH298

 ( H2O(g)) - 2 0

fH298

 (H2S(g)) = -530,5 (kJ)Lấy o

fH298

 (kJ/mol) +90,29 -1676,00a) Phản ứng tạo thành Al2O3

a) Lấy gấp 3 lần khối lượng của các chất phản ứng

b) Lấy một nửa khối lượng của các chất phản ứng

c) Đảo chiều của phản ứng

Giải

a) Nhân phương trình của phản ứng với 3: rH2980 = -285,66.3= -856,98 kJ

b) Chia phương trình của phản ứng với 2: rH2980 = -285,66 :2 = -142,83 kJ

c) Đảo chiều của phản ứng: rH0298 = +285,66 kJ

Câu 5 (SBT - CTST):

Câu 2 (SGK- KNTT):

Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên Xét phản ứng đốt cháy methane:

CH4(g) + 2O2(g)   CO2(g) + 2H2O(l) rH2980 = -890,3 kJBiết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2(g) và H2O(l) tương ứng là -393,5 và -285,8 kJ/mol Hãy tính nhiệt

tạo thành chuẩn của khí methane

f H 298

 (kJ/mol) -825,50 -1676,00Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt nhôm:

Tính nhiệt phản ứng của phản ứng: CaF2(s) +H2SO4(l)   2HF(g) + CaSO4(s) rH0298

Cho biết nhiệt tạo thảnh các chất theo bảng sau:

Chất CaF2(s) H2SO4(l) HF(g) CaSO4(s) 0

b) Tính enthalpy tạo thành chuẩn của NH3(g)

Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung các chất (nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg chất đó tăng lên 1 độ) đượccho trong bảng sau:

Nhiệt dung của sản phẩm : C = 102.0,84 + 2.56.0,67 = 160,72 kJ

Nhiệt độ tăng lên : T =

3847,34.10 50%

160,72 = 2 636 (K)Nhiệt độ đạt được = (25 + 273) + 2636 = 2934 (K)

  CaO(s) + CO2(g)

Chất CaCO3(s) CaO(s) CO2(g)0

Phản ứng này không xảy ra ở điều kiện thường do o

Chất Fe3O4(s) Al2O3(s) Cr2O3(s)0

  9Fe(s) + 4Al2O3(s) (1)o

r H 298

 (1) = 4.(-1676,00) - 3.(-1121,00) = -3341,00 kJ

Biến thiên enthalpy của phản ứng aluminium khử 1 mol Fe3O4 là

3  r Ho298(1) = 1

3(-3341,00) = -1113,67 kJb) 2Al(s) + Cr2O3(s) t 0

  2Cr(s) + Al2O3(s) (2)o

a)Viết công thức cấu tạo X,Y,Z

b)Viết phương trình đốt cháy hoàn toàn X,Y,Z với hệ số nguyên tối giản

c) Tính bi n thiên enthalpy c a m i ph n ng d a v o enthalpy t o th nh tiêu chu n ến thiên enthalpy của phản ứng ủa nhiều nguyên tố Dựa vào ỗi oxide sau: ảng sau: ứng ựa vào bảng sau: ào bảng sau: ào bảng sau: ẩn của các chất, tính biến thiên enthalpy của phản ứng trong b ng sau ảng sau:

  4CO2(g) + 6H2O(g) (3)0

Câu 12 (SBT - CTST):

Một xe tải đang vận chuyển đất đèn (thành phần chính là CaC2 và CaO) gặp mưa xảy ra sự cố, xe tải

đã bốc cháy

a)Viết phản ứng của CaC2 và CaO với nước

b) Xe tải bốc cháy do các phản ứng trên tỏa nhiệt kích thích phản ứng cháy của acetylene:

C2H2(g) + 2,5O2(g) t 0

  2CO2(g) + H2O(g)

D a v o b ng n ng l ựa vào bảng sau: ào bảng sau: ảng sau: ược oxide của nhiều nguyên tố Dựa vào ng liên k t, tính bi n thiên enthalpy c a ph n ng trên Cho ến thiên enthalpy của phản ứng ến thiên enthalpy của phản ứng ủa nhiều nguyên tố Dựa vào ảng sau: ứng

bi t ph n ng t a nhi t hay thu nhi t ến thiên enthalpy của phản ứng ảng sau: ứng ỏa nhiệt hay thu nhiệt.

Chất C2H2(g) CO2(g) H2O(g)0

H

 (kJ/mol) +227,0 -393,5 -241,82

a) Các phản ứng xảy ra:

CaC2(s) + 2H2O(l)   Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

CaO(s) + H2O(l)   Ca(OH)2(aq)

b) C2H2(g) + 2,5O2(g) t 0

  2CO2(g) + H2O(g) 0

a) Những nhận định nào sau đây là đúng ?

(1) Đây là phản ứng tỏa nhiệt vì nó tạo ra khí CO2 và nước lỏng

(2) Đây là phản ứng oxi hóa – khử với tổng hệ số cân bằng trong phương trình phản ứng là 9

(3) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sẽ thay đổi nếu được tạo ra ở thể khí

(4) Sản phẩm của phản ứng chiếm một thể tích lớn hơn so với chất phản ứng

A (1), (2) B.(1),(2),(3) C (1),(3),(4) D (3),(4) E (1) G (2), (3)

b) Biến thiên enthalpy chuẩn kèm theo quá trình khi 1 mol ethanol lỏng cháy hoàn toàn trong oxygen

là rH0298 = - 1,367.103 kJ, xác định enthalpy hình thành chuẩn của C2H5OH (lỏng)

(2) 1

2 Cl2(g) + NaBr(s)   NaCl(s) +

1

2 Br2(l)(3) 1

2 Br2(l) + NaI(s)   NaBr(s) +

1

2 I2(s)(4) 1

2 Cl2(g)+ NaBr(aq)   NaCl(aq) +

1

2.Br2(l)Hay còn viết: 1

2 Cl2(g)+ Br (aq)   Cl (aq) +

1

2.Br2(l)(5) 1

2 Br2(l) + NaI(aq)   NaBr(aq) +

1

2 I2(s)Hay còn viết: 1

2 Br2(l) + I (aq)   Br (aq) +

1

2 I2(s)a) Từ các giá trị của enthalpy hình thành chuẩn, hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứngthế trên

Chất/ion NaF(s) NaCl(s) NaI(s) NaBr(s) Cl (aq) Br (aq) I(aq)o

f H 298

 kJ/mol -574,0 -411,2 -287,8 -361,1 -167,2 -121,6 -55,2b) Nhận xét sự thuận lợi về phương diện nhiệt của các phản ứng thế trong dãy halogen Kết quả này cóphù hợp với quy luật biến đổi tính phi kim của dãy halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóahọc không ?

f H 298

 (NaCl(s)) - o

f H 298

 (NaBr(s)) = -411,2 –(-361,1) = -50,1 kJ  r Ho298(3) = o

f H 298

 (NaBr(s)) - o

f H 298

 (NaI(s)) = -361,1 –(-287,8) = -73,3 kJ  r Ho298(4) = o

f H 298

 ( Cl (aq)) - o

f H 298

 ( Br (aq))= -167,2 –(-121,6) = -45,6 kJo

có tính oxi hóa yếu hơn ra khỏi muối của nó

Câu 16 (SBT - CTST):

Quá trình hòa tan calcium choloride trong nước:

CaCl2(s)   Ca2+(aq) +2Cl- (aq) o

Dạng 6: Xác định biến thiên enthalpy dựa vào năng lượng liên kết (Eb(kJ/mol))

Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:

Từ số liệu năng lượng liên kết:

2 O2(g)   4CO2(g) + 5H2O(l)

HHHH

HH

HH

Từ số liệu năng lượng liên kết:

Hãy xác định biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy acetone (CH3COCH3)

CH3COCH3(g) + 4O2(g)   3CO2(g) + 3H2O(g)

Giải

o

r H 298

 = E b (cđ)- E b (sp)0

rH298

 = (6Eb(C-H) + 2Eb(C-C) + Eb(C=O) +4Eb(O=O) – 6 Eb(C=O) - 6 Eb(O-H)

= 6.418 + 2.346 + 732 + 4.494 – 6.732 – 6.459 = -1238 (kJ)

Câu 3 (SGK – KNTT):

a) Cho biết năng lượng liên kết trong các phân tử O2 N2 và NO lần lượt là 494 kJ/mol, 945 kJ/mol và

607 kJ/mol Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng

N2(g) + O2(g)   2NO(g)b) Giải thích vì sao nitrogen chỉ phản ứng với oxygen ở nhiệt độ cao hoặc khi có tia lửa điện

Với X 2 = I 2: CH4(g) + I2(g)   CH3I(g) + HI(g)

rH2980 = 4.Eb(C-H) + Eb(I-I) - 3.Eb(C-H) - Eb(C-I) - Eb(H-I)

Cho phản ứng đốt cháy butane sau: C4H10(g) +O2(g)   CO2(g) + H2O(g) (1)

Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau :

a) Cân bằng phương trình phản ứng (1)

b) Xác định biến thiên enthalpy (rH2980 ) của phản ứng (1)

c) Một bình gas chứa 12kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước ? (giải thiết mỗi ấm nước chứa 2Lnước ở 250C, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra bên ngoàimôi trường)

Giải

o

r H 298

 = E b (cđ)- E b (sp)a) C4H10(g) + 13

2 O2(g)   4CO2(g) + 5H2O(g)b)

HHHH

H

2   4 O =C =O + 5 H –O – H

Số ấm nước:

0

54 4 3 73 1 9.60%63

,

= 518 (ấm nước)

Câu 8 (SBT - KNTT):

Cho phản ứng sau: CHCH(g) + H2(g)   CH3-CH3 (g)

Năng lượng liên kết (kJ/mol) của H – H là 436, của C – C là 347, của C – H là 414 và của CC là

839 Tính nhiệt (rH2980 ) của phản ứng và cho biết phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt

r H 298

 = 2Eb(C-H) + Eb(CC) + 2Eb(H -H) - 6 Eb(C -H) - Eb(C-C)

= 2.414 + 839 + 2(436) – 6.414 – 347 = -292 (kJ) => phản ứng tỏa nhiệt

Câu 9(SBT - CTST):

Propene l nguyên li u cho s n xu t nh a polypropylene (PP) PP ào bảng sau: ảng sau: ất, tính biến thiên enthalpy của phản ứng ựa vào bảng sau: được oxide của nhiều nguyên tố Dựa vào ử được oxide của nhiều nguyên tố Dựa vào ụng để cs d ng để khử được oxide của nhiều nguyên tố Dựa vào

s n xu t các s n ph m ng , m ng, dây cách i n, kéo s i, ảng sau: ất, tính biến thiên enthalpy của phản ứng ảng sau: ẩn của các chất, tính biến thiên enthalpy của phản ứng ố Dựa vào ào bảng sau: đ ợc oxide của nhiều nguyên tố Dựa vào đồ gia dụng và các sản gia d ng v các s n ụng để ào bảng sau: ảng sau:

ph m t o hình khác ẩn của các chất, tính biến thiên enthalpy của phản ứng

b) Từ Năng lượng liên kết (kJ/mol) của H – H là 432, của C – C là 347, của C – H là 413 và của CC

là 839, của C=C là 614kJ, hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành propene trên

r H 298

 = Eb(CC) + Eb(C-C) + 4Eb(C-H) + Eb(H -H) - 6 Eb(C -H) - Eb(C=C) - Eb(C-C)

= 839 + 347 + 4.413 + 432 - 6.413 -614 - 347 = -169 kJ