Bài 13. Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học trang 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87 Hóa 10 Chân trời sáng tạo

Hầu như mọi phản ứng hóa học cũng như quá trình chuyển thể của chất luôn kèm theo sự thay đổi năng lượng 1. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ở Hình 13.1 và nêu nhận xét về sự thay đổi nhiệt của phản ứng đó

    MĐ

    Hầu như mọi phản ứng hóa học cũng như quá trình chuyển thể của chất luôn kèm theo sự thay đổi năng lượng 

    Trong cả 2 ví dụ đều có phản ứng xảy ra với sự thay đổi năng lượng. Theo em, phản ứng có kèm theo sự thay đổi năng lượng dưới dạng nhiệt năng đóng vai trò gì trong đời sống?

    Lời giải chi tiết:

    - Phản ứng có kèm theo sự thay đổi năng lượng dưới dạng nhiệt năng đóng vai trò quan trọng trong đời sống:

       + Cung cấp nhiệt cho các nhu cầu đun nấu thức ăn

       + Giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh

    CH

    1. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ở Hình 13.1 và nêu nhận xét về sự thay đổi nhiệt của phản ứng đó

     

    Phương pháp giải:

    Đốt cháy hỗn hợp: Fe2O3 và Al

    Lời giải chi tiết:

    Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

    Phản ứng làm tăng nhiệt độ môi trường xung quanh, tỏa nhiệt lớn, lên đến 2500 oC

    CH

    2. Thực hiện thí nghiệm 1. Nêu hiện tượng xảy ra. Rút ra kết luận về sự thay đổi nhiệt độ chất lỏng trong cốc. Giải thích

    Phương pháp giải:

    So sánh nhiệt độ trước và sau khi cho CaO

    Lời giải chi tiết:

    - Hiện tượng: Chất rắn màu trắng tan ra, tạo thành dung dịch

    - Nhiệt độ chất lỏng trong cốc tăng lên, từ 20 oC lên 50 oC

    - Giải thích: Sự hòa tan CaO trong nước sinh ra nhiệt, làm nhiệt độ chất lỏng trong cốc tăng lên

    LT

    Hãy nêu hiện tượng của các quá trình: đốt cháy than, ethanol trong không khí. Nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi như thế nào?

    Phương pháp giải:

    Quá trình đốt cháy than, ethanol trong không khí tỏa nhiệt ra môi trường

    Lời giải chi tiết:

    - Hiện tượng: xuất hiện khí bay ra

    C + O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO2↑

    C2H5OH + 3 O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2CO2↑ + 3H2O

    - Nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên

    CH

    3. Khi thả viên vitamin C sủi vào cốc nước như Hình 13.3, em hãy dự đoán sự thay đổi nhiệt độ của nước trong cốc

     

    Phương pháp giải:

    Học sinh thực hiện thí nghiệm và kiểm chứng

    Lời giải chi tiết:

    Nhiệt độ của nước trong cốc giảm đi

    CH

    4. Trong phản ứng nung đá vôi (CaCO3), nếu ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng có tiếp tục xảy ra không?

    Lời giải chi tiết:

    Trong phản ứng nung đá vôi (CaCO3), nếu ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng sẽ không tiếp tục xảy ra

     

    CH

    5. Thực hiện thí nghiệm 2. Nêu hiện tượng trước và sau khi đốt nóng hỗn hợp. Nếu ngừng đốt nóng thì phản ứng có xảy ra không?

    Lời giải chi tiết:

    - Hiện tượng: Xuất hiện bọt khí nổi lên, đẩy nước ra khỏi bình tam giác

    - Nếu ngừng đốt nóng, phản ứng dừng lại, khí không được sinh ra

    CH

    6. Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học được xác định trong điều kiện nào?

    Phương pháp giải:

    Điều kiện chuẩn

    Lời giải chi tiết:

    - Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học 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)

       + Nhiệt độ: 25oC (hay 298K)

    CH

    7. Phương trình nhiệt hóa học cho biết thông tin gì về phản ứng hóa học

    Phương pháp giải:

    - Nhiệt phản ứng

    - Trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp)

    Lời giải chi tiết:

    - Phương trình nhiệt hóa học cho biết

       + Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt

       + Trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp)

    CH

    Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau:

    C(s) + H2O(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO(g) + H2(g)    \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ (1)

    CuSO4(aq) + Zn(s) → ZnSO4(aq) + Cu(s)   \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -231,04 kJ (2)

    Trong hai phản ứng trên, phản ứng nào thu nhiệt, phản ứng nào tỏa nhiệt?                                           

    Phương pháp giải:

    - Phản ứng thu nhiệt (hệ nhận nhiệt của môi trường) thì \({\Delta _r}H_{298}^o\) > 0

    - Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì \({\Delta _r}H_{298}^o\) < 0

    Lời giải chi tiết:

    - Phản ứng (1) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ > 0

    => Phản ứng thu nhiệt

    - Phản ứng (2) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ < 0

    => Phản ứng tỏa nhiệt

    CH

    8. Phân biệt enthalpy tạo thành của một chất và biến thiên enthalpy của phản ứng. Lấy ví dụ minh họa

    Phương pháp giải:

    - Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền nhất

    - Biến thiên enthalpy của phản ứng là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trình đẳng áp

    Lời giải chi tiết:

    Enthalpy tạo thành của một chất

    Biến thiên enthalpy của phản ứng

    - Chất tham gia phải là đơn chất bền nhất

    - Sản phẩm chỉ có 1 chất duy nhất

    Ví dụ: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)

    - Chất tham gia ở dạng đơn chất hay hợp chất đều được

    - Sản phẩm có thể là 1 hay nhiều chất

    Ví dụ: C(s) + H2O(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO(g) + H2(g)

    CH

    9. Cho phản ứng sau:

    S(s) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) SO2(g)   \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol

    Cho biết ý nghĩa của giá trị \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g)

     

    Phương pháp giải:

    Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền nhất

    Lời giải chi tiết:

    \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol là lượng nhiệt tỏa ra khi tạo thành 1 mol chất SO2(g) từ các đơn chất ở trạng thái bền nhất ở điều kiện chuẩn (Sulfur ở dạng rắn, oxygen ở dạng phân tử khí chính là dạng đơn chất bền nhất của sulfur và oxygen)

    CH

    10. Hợp chất SO2(g) bền hơn hay kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền S(s) và O2(g)

    Phương pháp giải:

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\)của đơn chất bền nhất = 0

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\)< 0, chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\)> 0, chất kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó

    Lời giải chi tiết:

    Ta có: \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol < 0

    => Chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó

    => SO2(g) bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền S(s) và O2(g)

    CH

    11. Từ Bảng 13.1 hãy liệt kê các phản ứng có enthalpy tạo thành dương (lấy nhiệt từ môi trường)

    Phương pháp giải:

    Quan sát Bảng 13.1 và liệt kê

    Lời giải chi tiết:

    Các phản ứng có enthalpy tạo thành dương là: C2H2(g), C2H4(g), C6H6(l), CS2(aq), HI(g), N2O(g), N2O4(g), NO(g), NO2(g)

    LT

    Em hãy xác định enthalpy tạo thành theo đơn vị (kcal) của các chất sau: Fe2O3(s), NO(g), H2O(g), C2H5OH(l). Cho biết 1J = 0,239 cal

    Phương pháp giải:

    1J = 0,293 cal

    => 1kJ = 0,293 kcal

    Lời giải chi tiết:

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\) (Fe2O3, s) = -825,50 kJ/mol => Theo đơn vị kcal = -825,50.0,293 = -241,87 kcal/mol

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\) (NO, g) = +90,29 kJ/mol => Theo đơn vị kcal = +90,29.0,293 = +26,45 kcal/mol

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\) (H2O, g) = -241,82 kJ/mol ==> Theo đơn vị kcal = -241,82.0,293 = -70,85 kcal/mol

    - \({\Delta _f}H_{298}^o\) (C2H5OH, l) = -277,63 kJ/mol ==> Theo đơn vị kcal = -277,63.0,293 = -81,35 kcal/mol

    CH

    12. Quan sát Hình 13.5, mô tả sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. Nhận xét về giá trị của \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) so với \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)

     

    Phương pháp giải:

    Quan sát Hình 13.5 và nhận xét

     

    Lời giải chi tiết:

    Giá trị \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) nhỏ hơn \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)

    CH

    13. Vận dụng để vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng nhiệt phân CaCO3 ở Ví dụ 5

    Phương pháp giải:

    \({\Delta _f}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)

     

    Lời giải chi tiết:

    Ta có: \({\Delta _f}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ) = +178,49 kJ

     

    CH

    14. Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau:

    CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -283,00 kJ (1)

    H2(g) + F2(g) → 2HF(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -546,00 kJ (2)

    So sánh nhiệt giữa hai phản ứng (1) và (2). Phản ứng nào xảy ra thuận lợi hơn?

    Phương pháp giải:

    \({\Delta _r}H_{298}^o\) càng nhỏ, phản ứng xảy ra càng thuận lợi

    Lời giải chi tiết:

    \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -546,00 kJ (2) < \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -283,00 kJ (1)

    => Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn

    VD

    Hãy làm cho nhà em sạch bong với hỗn hợp baking soda (NaHCO3) và giấm (CH3COOH). Hỗn hợp này tạo ra một lượng lớn bọt. Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:

    NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)  \({\Delta _r}H_{298}^o\)= 94,30 kJ

    Phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Vì sao? Tìm những ứng dụng khác của phản ứng trên

     

    Phương pháp giải:

    - \({\Delta _r}H_{298}^o\) > 0 => Phản ứng thu nhiệt

    - \({\Delta _r}H_{298}^o\) < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt

    Lời giải chi tiết:

    - Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= 94,30 kJ > 0

    => Phản ứng thu nhiệt

    - Ứng dụng khác của phản ứng baking soda với giấm:

       + Baking soda và giấm ngoài việc được sử dụng trong nấu ăn còn được dùng nhiều trong vệ sinh nhà cửa như: Khử mùi hôi, tẩy trắng quần áo, tẩy trắng nồi chảo, vệ sinh máy giặt,…

       + Kết hợp baking soda với giấm ăn để hiệu quả tẩy rửa cao hơn. Baking soda có khả năng làm sạch, khử mùi và làm mềm các mảng bám, còn giấm ăn cũng tác dụng loại bỏ mùi hôi và các vết bẩn cứng đầu khác.

    BT1

    Bài 1: Phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen và oxygen như sau:

    N2(g) + O2(g) → 2NO(g)   \({\Delta _r}H_{298}^o\)= +180 kJ

    Kết luận nào sau đây đúng?

    A. Nitrogen và oxygen phản ứng mạnh hơn khi ở nhiệt độ thấp

    B. Phản ứng tỏa nhiệt

    C. Phản ứng xảy ra thuận lợi ở điều kiện thường

    D. Phản ứng hóa học xảy ra có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường

    Phương pháp giải:

    \({\Delta _r}H_{298}^o\)> 0 => Phản ứng thu nhiệt

     

    Lời giải chi tiết:

    Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= +180 kJ > 0

    => Phản ứng hấp thụ nhiệt năng từ môi trường

    Đáp án D

    BT2

    Bài 2: Biến thiên enthalpy của một phản ứng được ghi ở sơ đồ dưới. Kết luận nào sau đây là đúng?

    A. Phản ứng tỏa nhiệt

    B. Năng lượng chất tham gia phản ứng nhỏ hơn năng lượng chất sản phẩm

    C. Biến thiên enthalpy của phản ứng là a kJ/mol

    D. Phản ứng thu nhiệt

    Phương pháp giải:

    \({\Delta _r}H_{298}^o\)< 0 => Phản ứng tỏa nhiệt

     

    Lời giải chi tiết:

    Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -a kJ < 0

    => Phản ứng tỏa nhiệt

    Đáp án A

    BT3

    Bài 3: Đồ thị nào sau đây thể hiện đúng sự thay đổi nhiệt độ khi dung dịch hydrochloric acid được cho vào dung dịch sodium hydroxide tới dư?

    Lời giải chi tiết:

    Phản ứng giữa dung dịch hydrochloric acid và dung dịch sodium hydroxide là phản ứng tỏa nhiệt ( \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -57,9 kJ < 0)

    Khi phản ứng nhiệt độ tăng dần lên. Kết thúc phản ứng nhiệt độ giảm dần để cân bằng với nhiệt độ của môi trường

    BT4

    Bài 4: Cho phương trình nhiệt hóa học sau:

    NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)   \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -57,3 kJ

    Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng

    Phương pháp giải:

    \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)

     

    Lời giải chi tiết:

    Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ) = -57,3 kJ

     

    Lý thuyết

    SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo

    Để học tốt SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo, loạt bài giải bài tập SGK Hóa 10 - Chân trời sáng tạo đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 10.

    Lớp 10 | Các môn học Lớp 10 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 10 chọn lọc

    Danh sách các môn học Lớp 10 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.

    Toán Học

    Vật Lý

    Hóa Học

    Ngữ Văn

    Sinh Học

    GDCD

    Tin Học

    Tiếng Anh

    Công Nghệ

    Lịch Sử & Địa Lý

    Tác giả & Tác phẩm

    Hoạt động trải nghiệm & Hướng nghiệp

    Đọc nhiều nhất