



















Preview text:
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
CHƯƠNG 5: NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC A. PHẦN LÍ THUYẾT
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 5: ENTHALPY VÀ BIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HÓA HỌC
1. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt
* Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
* Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng ra môi trường.
2. Biến thiên enthalpy của phản ứng
a) Biến thiên enthalpy của phản ứng (hay nhiệt phản ứng; kí hiệu ∆rH (r: reaction – phản ứng);
đơn vị kcal, kJ) là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trình đẳng
áp (áp suất không đổi).
b) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (hay nhiệt phản ứng chuẩn; kí hiệu o H ) là nhiệt r 298
kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.
- Điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung
dịch) và thường chọn nhiệt độ 25 0C (hay 298 K).
3. Phương trình nhiệt hóa học
Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và
trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp). 0 t Ví dụ 1: CH 4(g) + H2O(l) CO(g) + 3H2(g) o H = 250 kJ r 298 0 t Ví dụ 2: C
2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) o H = – r 298 1366,89 kJ
4. Ý nghĩa của biến thiên enthalpy
* Phản ứng tỏa nhiệt Ví dụ 3: H
2SO4(aq) + 2NaOH(aq)
Na2SO4(aq) + 2H2O(l) 0 H = –111,68 kJ r 298
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 1
Tài liệu Hóa học 10 sách mới 0 0 0
H (sp) < H (cd) H < 0 f 298 f 298 r 298
* Phản ứng thu nhiệt 0 t CaCO 3(s)
CaO(s) + CO2(g) 0 H = +178,49 kJ r 298 0 0 0
H (sp) > H (cd) H > 0 f 298 f 298 r 298
* Thường các phản ứng có 0
H < 0 thì xảy ra thuận lợi. r 298
II. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM BÀI 6: TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC
1. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành
a) Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)
- Enthalpy 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.
- Enthalpy tạo thành chuẩn (nhiệt tạo thành chuẩn, 0
H ) là enthalpy tạo thành ở điều kiện f 298 chuẩn. Ví dụ: 0 t C(graphite) + O 2(g) CO2(g) 0 H (CO f 298
2, g) = –393,50 kJ/mol 0 t S(s) + O 2(g) SO2(g) 0 H (SO f 298
2, g) = –296,80 kJ/mol
- Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất bằng 0. Ví dụ: 0 H (O H (S, s) = 0;… f 298 2, g) = 0; 0 f 298
b) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành
Cho phương trình hóa học tổng quát: aA + bB mM + nN
Có thể tính biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học ( o
H ) khi biết các giá trị r 298 0
H của tất cả các chất đầu và sản phẩm theo công thức sau: f 298 o H = m. o H (M) + n. o H (N) – a. o H (A) – b. o H (B) r 298 f 298 f 298 f 298 f 298 Tổng quát: o o o
H H (sp) H (cd) r 298 f 298 f 298
2. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết
Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:
aA(g) + bB(g)
mM(g) + nN(g) Tính o
H của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (E r 298 b) theo công thức: o H = a.E r 298
b(A) + b.Eb(B) – m.Eb(M) – n.Eb(N) Tổng quát: o
H E (cd) E (sp) r 298 b b
III. ĐỀ TỰ LUYỆN PHẦN LÍ THUYẾT 3.1. Phần tự luận Câu 1:
Khi đun nóng ống nghiệm đựng KMnO4 (thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho KMnO4 bị nhiệt
phân, tạo hỗn hợp bột màu đen: 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Em hãy dự đoán phản ứng này tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Câu 2:
Khi đun nóng muối ammonium nitrate bị nhiệt phân theo phương trình:
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 2
Tài liệu Hóa học 10 sách mới NH4NO3 0 t N2O + 2H2O
Hãy dự đoán phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Câu 3:
Các quá trình nào sau đây là tỏa nhiệt hay thu nhiệt? a) Nước hóa rắn.
b) Sự tiêu hóa thức ăn.
c) Quá trình chạy của con người.
d) Khí CH4 đốt ở trong lò.
e) Hòa tan KBr vào nước làm cho nước trở nên lạnh.
g) Sulfuric acid đặc khi thêm vào nước làm cho nước nóng lên. Câu 4:
Nối mỗi nội dung cột A vớ nội dung ở cột B cho phù hợp: Cột A Cột B
a) Trong phản ứng thu nhiệt, dấu của ∆H 1) giải phóng năng lượng. dương vì
b) Trong phản ứng toả nhiệt có sự
2) hấp thụ năng lượng.
3) năng lượng của hệ chất phản ứng lớn hơn
c) Trong phản ứng tỏa nhiệt, ∆H có dấu âm vì năng lượng của hệ chất sản phẩm.
4) năng lượng của hệ chất phản ứng nhỏ hơn
d) Trong phản ứng thu nhiệt có sự
năng lượng của hệ chất sản phẩm. Câu 5:
Mỗi quá trình sau đây là thu nhiệt hay tỏa nhiệt?
(1) H2O (lỏng, ở 25 0C) H2O (hơi, ở 100 0C).
(2) H2O (lỏng, ở 25 0C) H2O (rắn, ở 0 0C). 0 t (3) CaCO 3 CaO + CO2.
(4) Khí methane (CH4) cháy trong khí oxygen. Câu 6:
Cho các phản ứng sau và biến thiên enthalpy chuẩn: (1) 2NaHCO 3(s)
Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g) o H = +20,33 kJ f 298 (2) 4NH
3(g) + 3O2(g)
2N2(g) + 6H2O(l) o H = –1531 kJ f 298
Phản ứng nào tỏa nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt? Câu 7:
Cho biết phản ứng sau có o
H > 0 và diễn ra ngay ở nhiệt độ phòng: r 298
2NH4NO3(s) + Ba(OH)2.8H2O(s)
2NH3(aq) + Ba(NO3)2(aq) + 10H2O(l)
Khi trộn đều một lượng ammonium nitrate (NH4NO3) rắn 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. Câu 8:
Cho 2 sơ đồ biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của phản ứng (1) và (2).
Sơ đồ nào chỉ quá trình thu nhiệt và sơ đồ nào chỉ quá trình tỏa nhiệt. Giải thích? Câu 9:
Viết phương trình nhiệt hóa học ứng với sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của hai phản ứng sau:
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 3
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
Câu 10: Phản ứng giữa nitrogen và oxygen chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao (3000 0C) hoặc nhờ tia lửa điện:
N2(g) + O2(g) 2NO(g).
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 trên khó xảy ra.
Câu 11: Cho phản ứng: C(kim cương) C(graphite) 0 H = –1,9 kJ r 298
a) Ở điều kiện chuẩn, kim cương hay graphite có mức 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 kim cương hay graphite?
Câu 12: Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau: CO(g) + 1/2O 2(g) CO2(g) 0 H = –283,00 kJ (1) r 298 H
2(g) + F2(g) 2HF(g) 0 H = –546,00 kJ (2) r 298
So sánh nhiệt giữa hai phản ứng (1) và (2). Phản ứng nào xảy ra thuận lợi hơn?
Câu 13: Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau: (1) CO(g) + 1/2O 2(g) CO2(g) 0 H = –283,00 kJ r 298 (2) C
2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) 0 H = –1366,89 kJ r 298
Khi đốt cháy cùng 1 mol CO và C2H5OH thì phản ứng nào tỏa ra lượng nhiệt lớn hơn?
Câu 14: Thí nghiệm phân hủy hydrogen peroxide (H2O2) thành nước và khí oxygen có xúc tác KI theo
phương trình nhiệt hóa học sau: 2H 2O2(aq) KI
O2(g) + 2H2O(l) 0 H = –196 kJ r 298
Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Hãy đề xuất cách chứng minh khí sinh ra là
oxygen. Nêu ứng dụng của thí nghiệm này trong thực tiễn.
Câu 15: Phản ứng phân hủy 1 mol H2O(g) ở điều kiện chuẩn: H2O(g)
H2(g) + 1/2O2(g) (1)
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……
Các số liệu tra ở bảng phụ lục 2.
Câu 16: Cho các phương trình nhiệt hóa học: (1) CaCO 3(s)
CaO(s) + CO2(g) o H = +176,0 kJ r 298 (2) C
2H4(g) + H2(g) C2H6(g) o H = –137,0 kJ r 298
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 4
Tài liệu Hóa học 10 sách mới (3) Fe
2O3(s) + 2Al(s)
Al2O3(s) + 2Fe(s) o H = –851,5 kJ r 298
Trong các phản ứng trên, phản ứng nào tỏa nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt?
Câu 17: Cho các đơn chất sau đây: C(graphite, s), Br2(g), Br2(l), Na(s), Hg(l), Hg(s). Đơn chất nào có o H = 0? f 298
Câu 18: Khi pha loãng 100 mL H2SO4 đặc bằng nước thấy cốc đựng dung dịch nóng lên. Vậy quá trình
pha loãng H2SO4 đặc là quá trình thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Theo em, khi pha loãng H2SO4 đặc nên
cho từ từ H2SO4 đặc vào nước hay ngược lại? Vì sao?
Câu 19: Cho phương trình nhiệt hóa học sau:
NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H 2O(l) o H = –57,3 kJ r 298
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 gam NaOH trung hòa với lượng vừa đủ dung dịch HCl.
Câu 20: Khí hydrogen cháy trong không khí tạo thành nước theo phương trình hóa học sau: 2H
2(g) + O2(g) 2H2O(g) 0 H = –483,64 kJ r 298
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.
Câu 21: Biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình “H2O(s)
H2O(l)” là 6,020 kJ.
a) Quá trình tan chảy của nước đá là quá trình thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Vì sao?
b) Vì sao khi cho viên nước đá vào một cốc nước lỏng ấm, viên đá lại tan chảy dần?
c) Vì sao cốc nước lỏng bị lạnh dần trong quá trình viên nước đá tan chảy?
d) Biết rằng để làm cho nhiệt độ 1 mol nước lỏng thay đổi 1 0C cần một nhiệt lượng là 75,4 J.
Giả sử mỗi viên nước đá tương ứng với 1 mol nước, số viên nước đá tối thiểu cần tan chảy để có
thể làm lạnh 500 gam nước lỏng ở 20 0C xuống 0 0C là bao nhiêu?
e) Để làm lạnh 120 gam nước lỏng ở 45 0C xuống 0 0C, một bạn học sinh đã dùng 150 gam nước
đá. Lượng nước đá này vừa đủ, thiếu hay dư?
Câu 22: 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 cần thiết 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: Hb + O 2 HbO2 0 H = –33,05 kJ (1) r 298 Hb + CO HbCO 0 H = –47,28 kJ (2) r 298 HbO 2 + CO HbCO + O2 0 H = –14,23 kJ (3) r 298 HbCO + O 2 HbO2 + CO 0 H = 14,23 kJ (4) r 298
Liên hệ giữa mức độ thuận lợi của phản ứng (qua 0
H ) với những vấn đề thực nghiệm trên. r 298
Câu 23: Viết phương trình nhiệt hóa học của các quá trình tạo thành những chất dưới đây từ đơn chất:
a) Nước ở trạng thái khí, biết rằng khi tạo thành 1 mol hơi nước tỏa ra 214,6 kJ nhiệt.
b) Nước lỏng, biết rằng khi tạo thành 1 mol nước lỏng tỏa ra 285,49 kJ nhiệt.
c) Ammonia (NH3), biết rằng sự tạo thành 2,5 gam ammonia tỏa ra 22,99 kJ nhiệt.
d) Phản ứng nhiệt phân đá vôi (CaCO3), biết rằng để thu được 11,2 gam vôi (CaO) phải cung cấp 6,94 kcal.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 5
Tài liệu Hóa học 10 sách mới 3.3. Phần trắc nghiệm Câu 1:
Phản ứng nào sau đây là phản ứng tỏa nhiệt?
A. Phản ứng nhiệt phân muối KNO3.
B. Phản ứng phân hủy khí NH3.
C. Phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể.
D. Phản ứng hòa tan NH4Cl trong nước. Câu 2:
Phản ứng nào sau đây có thể tự xảy ra ở điều kiện thường?
A. Phản ứng nhiệt phân Cu(OH)2.
B. Phản ứng giữa H2 và O2 trong hỗn hợp khí.
C. Phản ứng giữa Zn và dung dịch H2SO4.
D. Phản ứng đốt cháy ethanol. Câu 3:
Cho phản ứng hóa học xảy ra ở điều kiện chuẩn sau:
2NO2(g) (đỏ nâu)
N2O4(g) (không màu) Biết NO 2 và N2O4 có o H
tương ứng là 33,18 kJ/mol và 9,16 kJ/mol. Điều này chứng tỏ phản f 298 ứng
A. tỏa nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.
B. thu nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.
C. tỏa nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2.
D. thu nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2. Câu 4:
Nung KNO3 lên 550 0C xảy ra phản ứng: 2KNO3(s)
2KNO2(s) + O2(g) ∆H
Phản ứng nhiệt phân KNO3 là
A. tỏa nhiệt, có ∆H < 0. B. thu nhiệt, ∆H > 0. C. tỏa nhiệt, ∆H > 0. D. thu nhiệt, có ∆H < 0. Câu 5:
Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: 2H
2(g) + O2(g) 2H2O(l) o H = –571,68 kJ r 298
Phản ứng trên là phản ứng A. thu nhiệt. B. tỏa nhiệt.
C. không có sự thay đổi năng lượng.
D. có sự hấp thụ nhiệt lượng từ môi trường xung quanh. Câu 6:
Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: N
2(g) + O2(g) 2NO(g) o H = +179,20 kJ r 298
Phản ứng trên là phản ứng A. thu nhiệt. B. tỏa nhiệt.
C. không có sự thay đổi năng lượng.
D. có sự giải phóng nhiệt lượng ra môi trường. Câu 7:
Điều kiện nào sau đây không phải là điều kiện chuẩn?
A. Áp suất 1 bar và nhiệt độ 25 0C hay 298 K. B. Áp suất 1 bar và nhiệt độ 298 K.
C. Áp suất 1 bar và nhiệt độ 25 0C.
D. Áp suất 1 bar và nhiệt độ 25K. Câu 8:
Dựa vào phương trình nhiệt hóa học của các phản ứng sau: 0 t (1) CS 2(l) + 3O2(g)
CO2(g) + 2SO2(g) o H = –1110,21 kJ r 298 (2) CO 2(g)
CO(g) + 1/2O2(g) o H = +280,00 kJ r 298 (3) Na(s) + 2H 2O(l)
NaOH(aq) + H2(g) o H = –367,50 k r 298 (4) ZnSO 4(s)
ZnO(s) + SO3(g) o H = +235,21 kJ r 298
Cặp phản ứng thu nhiệt là A. (1) và (2). B. (3) và (4). C. (1) và (3). D. (2) và (4).
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 6
Tài liệu Hóa học 10 sách mới Câu 9:
Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 bar (với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với
chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298 K.
B. Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với nhiệt độ 298 K.
C. Áp suất 760 mmHg là áp suất ở điều kiện chuẩn.
D. Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 atm, nhiệt độ 0 0C.
Câu 10: Enthalpy tạo thành chuẩ của một đơn chất bền
A. là biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng giữa nguyên tố đó với hydrogen.
B. là biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng giữa nguyên tố đó với oxygen.
C. được xác định từ nhiệt độ nóng chảy của nguyên tố đó. D. bằng 0.
Câu 11: Nung nóng hai ống nghiệm chứa NaHCO3 và P, xảy ra các phản ứng sau: 2NaHCO3(s)
Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) (1)
4P(s) + 5O2(g) 2P2O5(s) (2)
Khi ngừng đun nóng, phản ứng (1) dừng lại còn phản ứng (2) tiếp tục xảy ra, chứng tỏ
A. phản ứng (1) tỏa nhiệt, phản ứng (2) thu nhiệt.
B. phản ứng (1) thu nhiệt, phản ứng (2) tỏa nhiệt.
C. cả hai phản ứng đều tỏa nhiệt.
D. cả hai phản ứng đều thu nhiệt.
Câu 12: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Các phản ứng phân hủy thường là phản ứng thu nhiệt.
B. Phản ứng càng tỏa ra nhiều nhiệt càng dễ tự xảy ra.
C. Phản ứng oxi hóa chất béo cung cấp nhiệt cho cơ thể.
D. Các phản ứng khi đun nóng đều dễ xảy ra hơn.
Câu 13: Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng trung hòa sau:
HCl(aq) + NaOH(aq)
NaCl(aq) + H2O(l) ∆H = –57,3 kJ
Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Cho 1 mol HCl tác dụng với NaOH dư tỏa nhiệt lượng là 57,3 kJ.
B. Cho HCl dư tác dụng với 1 mol NaOH tỏa nhiệt lượng là 57,3 kJ.
C. Cho 1 mol HCl tác dụng với 1 mol NaOH tỏa nhiệt lượng là 57,3 kJ.
D. Cho 2 mol HCl tác dụng với NaOH dư tỏa nhiệt lượng là 57,3 kJ.
Câu 14: Cho phương trình nhiệt hóa học sau:
H2(g) + I2(g) 2HI(g) ∆H = +11,3 kJ
Phát biểu nào sau đây về sự trao đổi năng lượng của phản ứng trên là đúng?
A. Phản ứng giải phóng nhiệt lượng 11,3 kJ khi 2 mol HI được tạo thành.
B. Tổng nhiệt phá vỡ liên kết của chất phản ứng lớn hơn nhiệt tỏa ra khi tạo thành sản phẩm.
C. Năng lượng chứa trong H2 và I2 cao hơn HI.
D. Phản ứng xảy ra với tốc độ chậm.
Câu 15: Làm các thí nghiệm tương tự nhau: Cho 0,05 mol mỗi kim loại Mg, Zn, Fe vào ba bình đựng 100
mL dung dịch CuSO4 0,5M. Nhiệt độ tăng lên cao nhất ở mỗi bình lần lượt là ∆T1, ∆T2, ∆T3. Sự
sắp xếp nào sau đây là đúng?
A. ∆T1 < ∆T2 < ∆T3.
B. ∆T3 < ∆T1 < ∆T2.
C. ∆T2 < ∆T3 < ∆T1.
D. ∆T3 < ∆T2 < ∆T1.
Câu 16: Dựa vào phương trình nhiệt hóa học của phản ứng sau: CO 2(g)
CO(g) + 1/2O2(g) o H = + 280 kJ r 298
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 7
Tài liệu Hóa học 10 sách mới Giá trị o H của phản ứng: 2CO r 298 2(g)
2CO(g) + O2(g) là A. +140 kJ. B. –1120 kJ. C. +560 kJ. D. –420 kJ.
Câu 17: Phản ứng chuyển hóa giữa hai dạng đơn chất của phosphorus (P): P(s, đỏ) P(s, trắng) 0 H = 17,6 kJ r 298
Điều này chứng tỏ phản ứng
A. thu nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.
B. thu nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.
C. tỏa nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.
D. tỏa nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.
Câu 18: Phương trình hóa học nào dưới đây biểu thị enthalpy tạo thành chuẩn của CO(g)?
A. 2C(graphite) + O2(g) 2CO(g).
B. C(graphite) + O(g) CO(g).
C. C(graphite) + 1/2O2(g) CO(g).
D. C(graphite) + CO2(g) 2CO(g).
Câu 19: Phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen và oxygen như sau: N
2(g) + O2(g) 2NO(g) o H = +180 kJ r 298
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.
Câu 20: Biến thiên enthalpy của một phản ứng được ghi ở sơ đồ dưới:
Kết luận nào sau đây đúng?
A. Phản ứng tỏa nhiệt.
B. Năng lượng chất tham gia phản ứng nhỏ hơn năng lượng sản phẩm.
C. Biến thiên enthalpy của phản ứng là a kJ/mol.
D. Phản ứng thu nhiệt.
Câu 21: Cho đồ thị thể hiện sự thay đổi nhiệt độ khi cho dung dịch hydrochloric acid được cho vào dung
dịch sodium hydroxide tới dư ở hình dưới:
Đồ thị thể hiện đúng là A. (a). B. (b). C. (c). D. (d).
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 8
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
Câu 22: Cho phản ứng tổng quát: aA + bB
mM + nN. Cho các phương án tính 0 H của phản r 298 ứng: (a) 0 H = m 0 H (M) + n 0 H (n) – a 0 H (A) – b 0 H (B) r 298 K . f 298 . f 298 . f 298 . f 298 (b) 0 H = a 0 H (A) + b 0 H (B) – m 0 H (M) – n 0 H (N) r 298 . f 298 . f 298 . f 298 . f 298 (c) 0 H = a. E r 298
b(A) + b.Eb(B) – m.Eb(M) – n.Eb(N) (d) 0 H = m.E r 298
b(M) + n.Eb(N) – a. Eb(A) – b.Eb(B) Số phương án tính 0
H của phản ứng đúng là r 298 A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 23: Cho PTHH của phản ứng: Zn(r) + CuSO4(aq)
ZnSO4(aq) + Cu(s) ∆H = –210 kJ và các phát biểu sau: (1) Zn bị oxi hóa.
(2) Phản ứng trên tỏa nhiệt.
(3) Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 3,84 gam Cu là +12,6 kJ.
(4) Trong quá trình phản ứng, nhiệt độ hỗn hợp tăng lên. Số phát biểu đúng là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 24: Cho các phát biểu sau:
(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 mào. Số phát biểu đúng là A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
Câu 25: Cho các phát biểu sau:
(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. Số phát biểu đúng là A. 5. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 26: Cho các phát biểu sau:
(a) Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học là lượng nhiệt kèm theo phản ứng đó ở áp suất 1 atm và 25 0C.
(b) Nhiệt (tỏa ra hay thu vào) kèm theo một phản ứng được thực hiện ở 1 bar và 298 K là biến
thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đó.
(c) Một số phản ứng khi xảy ra làm môi trường xung quanh lạnh đi là do các phản ứng này thu
nhiệt và lấy nhiệt từ môi trường.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 9
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
(d) Một số phản ứng khi xảy ra làm môi trường xung quanh nóng lên là phản ứng thu nhiệt.
Số phát biểu không đúng là A. 2. B. 3. C. 4. D. 1.
Câu 27: Cho hai phản ứng cùng xảy ra ở điều kiện chuẩn: (1) N
2(g) + O2(g) 2NO(g) o H r 298(1) (2) NO(g) + 1/2O 2(g) NO2(g) o H r 298(2) Cho các phát biểu sau:
(a) Enthalpy tạo thành chuẩn của NO là 1/2 o H kJ/mol. r 298(1)
(b) Enthalpy tạo thành chuẩn của NO 2 là o H kJ/mol. r 298(2)
(c) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng giữa 1 mol N2 với 1 mol O2 tạo thành 2 mol NO là 1/2 o H kJ. r 298(1)
(d) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng giữa 1 mol khí NO với 0,5 mol khí O2 tạo thành 1 mol khí NO 2 là o H kJ. r 298(2)
(e) Enthalpy tạo thành chuẩn của NO 2(g) là: 1/2 o H + o H (kJ/mol). r 298(1) r 298(2)
Số phát biểu không đúng là A. 5. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 28: Cho biết phản ứng tạo thành 2 mol HCl(g) ở điều kiện chuẩn sau đây tỏa ra 184,6 kJ:
H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) (*) Cho các phát biểu sau:
(a) Nhiệt tạo thành của HCl là –184,6 kJ/mol.
(b) Biến thiên enthalpy phản ứng (*) là –184,6 kJ.
(c) Nhiệt tạo thành của HCl là –92,3 kJ/mol.
(d) Biến thiên enthalpy của phản ứng (*) là –92,3 kJ. Số phát biểu đúng là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 29: Phản ứng của 1 mol ethanol lỏng với oxygen xảy ra theo phương trình:
C2H5OH(l) + O2(g)
CO2(g) + H2O(l) Cho các phát biểu sau:
(a) Đây là phản ứng tỏa nhiệt vì nó tạo ra khí CO2 và nước lỏng.
(b) Đây là phản ứng oxi hóa – khử với tổng hệ số cân bằng trong phương trình hóa học là 9.
(c) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sẽ thay đổi nếu nước được tạo ra ở thể khí.
(d) Sản phẩm của phản ứng chiếm một thể tích lớn hơn so với chất phản ứng. Số phát biểu đúng là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu 30: Sulfur dioxide là một chất có nhiều ứng dụng trong công nghiệp (dùng để sản xuất sulfuric acid,
tẩy trắng bột giấy trong công nghiệp giấy, tẩy trắng dung dịch đường trong sản xuất đường tinh
luyện,…) và giúp ngăn cản sự phát triển của một số loại vi khuẩn và nấm gây hư hại cho thực
phẩm. Ở áp suất 1 bar và nhiệt độ 25 0C, phản ứng giữa 1 mol sulfur với oxygen xảy ra theo
phương trình “S(s) + O2(g)
SO2(g)” và tỏa một lượng nhiệt là 296,9 kJ. Cho các phát biểu sau:
(a) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là 296,9 kJ.
(b) Enthalpy tạo thành chuẩn của sulfur dioxide bằng –296,9 kJ/mol.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 10
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
(c) Sulfur dioxide vừa có thể là chất khử vừa có thể là chất oxi hóa, tùy thuộc vào phản ứng mà nó tham gia.
(d) 0,5 mol sulfur tác dụng hết với oxygen giải phóng 148,45 kJ năng lượng dưới dạng nhiệt.
(e) 32 gam sulfur cháy hoàn toàn tỏa ra một lượng nhiệt là 2,969.105 J. Số phát biểu đúng là A. 5. B. 2. C. 3. D. 4. B. PHẦN BÀI TẬP
I. DẠNG 1: XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DỰA VÀO ENTHALPY TẠO THÀNH
1.1. Phương pháp – Công thức vận dụng
a) Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)
- Enthalpy 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.
- Enthalpy tạo thành chuẩn (nhiệt tạo thành chuẩn, 0
H ) là enthalpy tạo thành ở điều kiện f 298 chuẩn. Ví dụ: 0 t C(graphite) + O 2(g) CO2(g) 0 H (CO f 298
2, g) = –393,50 kJ/mol 0 t S(s) + O 2(g) SO2(g) 0 H (SO f 298
2, g) = –296,80 kJ/mol
- Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất bằng 0. Ví dụ: 0 H (O H (S, s) = 0;… f 298 2, g) = 0; 0 f 298
b) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành
Cho phương trình hóa học tổng quát: aA + bB mM + nN
Có thể tính biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học ( o
H ) khi biết các giá trị r 298 0
H của tất cả các chất đầu và sản phẩm theo công thức sau: f 298 o H = m. o H (M) + n. o H (N) – a. o H (A) – b. o H (B) r 298 f 298 f 298 f 298 f 298 Tổng quát: o o o
H H (sp) H (cd) r 298 f 298 f 298 1.2. Bài tập vận dụng Câu 1:
Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên. Xét phản ứng đốt cháy methane: CH
4(g) + 2O2(g)
CO2(g) + 2H2O(l) 0 H = –890,3 kJ r 298
Biết 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. Câu 2: Cho các phản ứng sau: CaCO3(s)
CaO(s) + CO2(g) (1)
C(graphite) + O2(g) CO2(g) (2)
Tính biến thiên enthalpy của các phản ứng trên. Biết nhiệt sinh (kJ/mol) của CaCO3, CaO và CO2
lần lượt là –1207, –635 và –393,5.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 11
Tài liệu Hóa học 10 sách mới Câu 3:
Quá trình hòa tan calcium chloride trong nước: CaCl 2(s)
Ca2+(aq) + 2Cl–(aq) 0 H =? r 298 Chất CaCl2 Ca2+ Cl– 0 H (kJ/mol) –795,0 –542,83 –167,16 f 298
Tính biến thiên enthalpy của quá trình. Câu 4:
Từ số liệu bảng phụ lục 2, hãy xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane:
C2H6(g) + 7/2O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) Câu 5:
Cho phương trình hóa học của phản ứng: C2H4(g) + H2O(l) C2H5OH(l)
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành chuẩn của các chất (Số liệu bảng phụ lục 2). Câu 6:
Tiến hành ozone hóa 100 gam oxygen theo phản ứng sau: 3O2(g) 2O3(g)
Hỗn hợp thu được có chứa 24% ozone về khối lượng, tiêu tốn 71,2 kJ. Nhiệt tạo thành o H f 298
của ozone (kJ/mol) có giá trị là A. 142,4. B. 284,8. C. –142,4. D. –284,8. Câu 7:
Cho biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn: CO(g) + 1/2O 2(g) CO2(g) 0 H = –283,0 kJ r 298
Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO 2: 0 H [CO f 298
2(g)] = –393,5 kJ/mol. Nhiệt tạo thành chuẩn của CO là A. –110,5 kJ. B. +110,5 kJ. C. –141,5 kJ. D. –221,0 kJ. Câu 8:
Thành phần chính của đa số các loại đá dùng trong xây dựng là CaCO3, chúng vừa có tác dụng
chịu nhiệt, vừa chịu được lực. Dựa vào bảng phụ lục 2, tính 0 H của phản ứng: r 298 0 t CaCO 3(s)
CaO(s) + CO2(g)
Phản ứng có xảy ra thuận lợi ở điều kiện thường hay không? Câu 9:
Dựa vào enthalpy tạo thành ở bảng phụ lục 2, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt
nhôm: 2Al(s) + Fe2O3(s) 0 t
2Fe(s) + Al2O3(s)
Từ kết quả tính được ở trên, hãy rút ra ý nghĩa của dấu và giá trị 0
H đối với phản ứng. r 298
Câu 10: Tính nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí methane (CH4), biết nhiệt tạo thành của các chất như sau: Chất CH4(g) CO2(g) H2O(l) ∆fH (kJ/mol) –75 –392 –286
Câu 11: Xét các phản ứng thể trong dãy halogen ở điều kiện chuẩn:
(1) 1/2F2(g) + NaCl(s)
NaF(s) + 1/2Cl2(g)
(2) 1/2Cl2(g) + NaBr(s)
NaCl(s) + 1/2Br2(l)
(3) 1/2Br2(l) + NaI(s)
NaBr(s) + 1/2I2(s)
(4) 1/2Cl2(g) + NaBr(aq)
NaCl(aq) + 1/2Br2(l)
Hay còn viết: 1/2Cl2(g) + Br–(aq)
Cl–(aq) + 1/2Br2(l)
(5) 1/2Br2(l) + NaI(aq)
NaBr(aq) + 1/2I2(s)
Hay còn viết: 1/2Br2(l) + I–(aq)
Br–(aq) + 1/2I2(s)
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 12
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
a) Từ các giá trị của enthalpy hình thành chuẩn, hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng thế trên. Chất/ion NaF(s) NaI(s) Cl–(aq) Br–(aq) I–(aq) 0 H (kJ/mol) –574,0 –287,8 –167,2 –121,6 –55,2 f 298
b) Nhận xét sự thuận lợi về phương diện nhiệt của các phản ứng thế trong dãy halogen. Kết quả
này có phù hợp với quy luật biến đổi tính phi kim của dãy halogen trong bảng tuần hoàn các
nguyên tố hóa học không?
Câu 12: Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều có 2 nguyên tử C trong phân tử. Số nguyên tử H trong các phân
tử tăng dần theo thứ tự X, Y, Z.
a) Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z.
b) Viết phương trình đốt cháy hoàn toàn X, Y, Z với hệ số nguyên tối giản.
c) Tính biến thiên enthalpy của mỗi phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành chuẩn trong bảng sau: Chất X(g) Y(g) Z(g) CO2(g) H2O(g) 0 H (kJ/mol) +227,0 +52,47 –84,67 –393,5 –241,82 f 298
d) Từ kết quả tính toán đưa ra kết luận về ứng dụng của phản ứng đốt cháy X, Y, Z trong thực tiễn.
Câu 13: Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau:
Fe2O3(s) + CO(g)
Fe(s) + CO2(g) (1)
a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng (1) và tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản
ứng với các hệ số cân bằng tương ứng.
b) Từ 1 mol Fe2O3 và 1 mol CO, giả sử chỉ xảy ra phản ứng (1) với hiệu suất 100% thì giải phóng
một lượng nhiệt là bao nhiêu? (Các số liệu cần thiết tra bảng phụ lục 2).
Câu 14: Ở điều kiện chuẩn, 2 mol aluminium (Al) tác dụng vừa đủ với khí chlorine tạo muối aluminium
chloride và giải phóng một lượng nhiệt 1390,81 kJ.
a) Viết và cân bằng phương trình hóa học của phản ứng. Đây có phải phản ứng oxi hóa – khử không? Vì sao?
b) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là bao nhiêu? Phản ứng trên thu nhiệt hay tỏa nhiệt?
c) Tính lượng nhiệt được giải phóng khi 10 gam AlCl3 được tạo thành.
d) Nếu muốn tạo ra được 1,0 kJ nhiệt lượng cần bao nhiêu gam Al phản ứng?
Câu 15: Kim loại aluminium (Al) có thể khử được oxide của nhiều nguyên tố. Dựa vào nhiệt tạo thành
chuẩn của các chất (Bảng phụ lục 2), tính biến thiên enthalpy của phản ứng Al khử 1 mol mỗi oxide sau: a) Fe3O4(s); b) Cr2O3(s).
Câu 16: Dựa vào bảng phụ lục 2, 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(l). So sánh lượng nhiệt sinh ra khi
đốt cháy hoàn toàn 1,0 gam propane [C3H8(g)] với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 gam benzene [C6H6(l)].
II. DẠNG 2: XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DỰA VÀO NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT
2.1. Phương pháp – Công thức vận dụng
Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:
aA(g) + bB(g)
mM(g) + nN(g)
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 13
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
* Xác định công thức cấu tạo (loại liên kết) của các chất phản ứng và sản phẩm tạo thành. * Tính o
H của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (E r 298 b) theo công thức: o H = a.E r 298
b(A) + b.Eb(B) – m.Eb(M) – n.Eb(N) Tổng quát: o
H E (cd) E (sp) r 298 b b 2.2. Bài tập vận dụng Câu 1:
Cho phản ứng sau: CH≡CH(g) + 2H2(g) CH3–CH3
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 (∆H) của phản ứng và cho biết phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Câu 2:
Cho phản ứng hydrogen hóa ethylene sau:
CH2=CH2(g) + H2(g) CH3–CH3(g)
Biết năng lượng liên kết trong các chất cho trong bảng sau: Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) C=C C2H4 612 C–C C2H6 346 C–H C2H4 418 C–H C2H6 418 H–H H2 436
Biến thiên enthalpy (kJ/mol) của phản ứng có giá trị là A. 134. B. –134. C. 478. D. 284. Câu 3:
Cho phản ứng đốt cháy butane sau:
C4H10(g) + 13/2O2(g)
4CO2(g) + 5H2O(g) (1)
Bảng năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau: Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) C–C C4H10 346 C=O CO2 799 C–H C4H10 418 O–H H2O 467 O=O O2 495
Xác định biến thiên enthalpy của ( o
H ) của phản ứng (1). f 298 Câu 4:
Phản ứng tổng hợp ammonia (NH3): N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g) ∆H = –92 kJ.
Biết năng lượng liên kết (kJ/mol) của N≡N và H–H lần lượt là 946 và 436. Năng lượng liên kết của N–H trong ammonia là A. 391 kJ/mol. B. 361 kJ/mol. C. 245 kJ/mol. D. 490 kJ/mol. Câu 5:
Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các alkane 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 bảng phụ lục 2).
a) CH3–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:
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 14
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
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? Câu 6:
Bằng cách tính biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình dựa vào năng lượng liên kết (số liệu bảng
phụ lục 1), hãy chỉ ra ở điều kiện chuẩn, CH3–CH2–OH hay CH3–O–CH3 bền hơn.
CH3–CH2–OH(g) CH3–O–CH3(g) Câu 7:
Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn: Liên kết C–H C–C C=C Eb (kJ/mol) 418 346 612
Biến thiên enthalpy của phản ứng: C3H8(g)
CH4(g) + C2H4(g) có giá trị là A. +103 kJ. B. –103 kJ. C. +80 kJ. D. –80 kJ. Câu 8:
Biết CH3COCH3 có công thức cấu tạo: CH C CH . Từ số liệu năng lượng liên kết ở bảng 3 3 || O
phụ lục 1, hãy xác định biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy acetone (CH3COCH3):
CH3COCH3(g) + 4O2(g)
3CO2(g) + 3H2O(g) Câu 9:
Propene là nguyên liệu cho sản xuất nhựa polypropylene (PP). PP được sử dụng để sản xuất các
sản phẩm ống, màng, dây cách điện, kéo sợi, đồ gia dụng và các sản phẩm tạo hình khác. Phản
ứng tạo thành propene tử propyne: 0 t , Pd/PbCO CH 3
3–C≡CH(g) + H2(g) CH3–CH=CH2(g)
a) Hãy xác định số liên kết C–H; C–C; C≡C trong hợp chất CH3–C≡CH (propyne).
b) Từ năng lượng của các liên kết (Bảng phụ lục 1), hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành propene trên.
Câu 10: Tính nhiệt tạo thành chuẩn của HF và NO dựa vào năng lượng liên kết (Bảng phụ lục 1). Giải
thích sự khác nhau về nhiệt tạo thành của HF và NO.
Câu 11: Chloromethane (CH3Cl), còn được gọi là methyl chloride, Refrigerant–40 hoặc HCC 40. CH3Cl
từng được sử dụng rộng rãi như một chất làm lạnh. Hợp chất khí này rất dễ cháy, có thể không
mùi hoặc mùi thơm nhẹ. Từ năng lượng của các liên kết (Bảng phụ lục 1), hãy tính biến thiên
enthalpy của phản ứng tạo thành chloromethane: CH4(g) + Cl2(g)
CH3Cl(g) + HCl(g)
Cho biết phản ứng dễ dàng xảy ra dưới ánh sáng mặt trời. Kết quả tính có mâu thuẫn với khả
năng dễ xảy ra của phản ứng không?
Câu 12: Cho phản ứng phân hủy hydrazine: N2H4(g)
N2(g) + 2H2(g) a) Tính 0
H theo năng lượng liên kết của phản ứng trên (giá trị năng lượng liên kết cho ở r 298 bảng phụ lục 1).
b) Hydrazine (N2H4) là chất lỏng ở điều kiện thường (sôi ở 114 0C, khối lượng riêng 1,021 g/cm3).
Hãy đề xuất lí do N2H4 được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa.
Câu 13: 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.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 15
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
a) 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. Câu 14: Tính 0
H của các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết (Số liệu từ bảng phụ lục 1): r 298 a) N2H4(g)
N2(g) + 2H2(g)
b) 4HCl(g) + O2(g)
2Cl2(g) + 2H2O(g)
Câu 15: Phosgene là chất khí không màu, mùi cỏ mục, dễ hóa lỏng; khối lượng riêng 1,420 g/cm3 (ở 0
0C); ts = 8,2 0C. Phosgene ít tan trong nước; dễ tan trong các dung môi hữu cơ, bị thủy phân chậm
bằng hơi nước; không cháy; là sản phẩm công nghiệp quan trong; dùng trong tổng hợp hữu cơ
để sản xuất sản phẩm nhuộm, chất diệt cỏ, polyurethane,… Phosgene là một chất độc. Ở nồng
độ 0,005 mg/L đã nguy hiểm đối với người; trong khoảng 0,1 – 0,3 mg/L, gây tử vong sau 15 phút.
Phosgene được điều chế bằng cách cho hỗn hợp CO và Cl2 đi qua than hoạt tính. Dựa vào năng
lượng liên kết (Bảng phụ lục 1), hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành phosgene ừ CO và Cl2. Câu 16: Tính 0
H cho phản ứng sau dựa vào năng lượng liên kết: r 298
CH4(g) + X2(g)
CH3X(g) + HX(g)
Với X = F, Cl, Br, I. Liên hệ giữa mức độ phản ứng (dựa theo 0
H ) với tính phi kim (F > Cl r 298
> Br > I). Tra các giá trị năng lượng liên kết ở bảng phụ lục 1.
III. DẠNG 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP XÁC ĐỊNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG
3.1. Phương pháp – Công thức vận dụng a) Định luật Hess
“Trong trường hợp áp suất không đổi hoặc thể tích không đổi, hiệu ứng nhiệt của phản ứng
hóa học chỉ phụ thuộc vào dạng và trạng thái của các chất đầu và các sản phẩm cuối, không phụ
thuộc vào cách tiến hành phản ứng”
Có thể minh họa ý nghĩa định luật Hess trong thí dụ sau: Việc oxi hóa C bằng oxygen tạo
thành khí CO2 có thể tiến hành theo 2 cách:
Cách 1: đốt cháy trực tiếp C thành CO2
PT: C(graphite) + O2(g) CO2(g)
H (hiệu ứng nhiệt của phản ứng)
Cách 2: tiến hành qua 2 giai đoạn
C(graphite) + ½ O2(g) CO(g) H1
CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) H2
Nếu các quá trình trên thỏa mãn điều kiện: Nhiệt độ và áp suất ban đầu bằng nhiệt độ và áp
suất cuối ta có: H = H1 + H2 * Lưu ý: o o H (t) = H (n) r 298 r 298
b) Tính enthanpy phản ứng dựa vào số mol
Cho phương trình hóa học tổng quát: aA + bB mM + nN 0 H r 298 + Tính theo A: o H = [ H .n ]/ a + Tính theo B: o H = [ H .n ]/ b r 298 A r 298 B
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 16
Tài liệu Hóa học 10 sách mới + Tính theo M: o H = [ H .n ]/ m + Tính theo N: o H = [ H .n ]/ n r 298 M r 298 N 3.2. Bài tập vận dụng Câu 1:
Cho phương trình hóa học của phản ứng sau:
2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ∆H = –572 kJ
Khi cho 2 gam khí H2 tác dụng hoàn toàn với 32 gam khí O2 thì phản ứng
A. tỏa ra nhiệt lượng 286 kJ.
B. thu vào nhiệt lượng 286 kJ.
C. tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ.
D. thu vào nhiệt lượng 572 kJ. Câu 2: Cho các phản ứng sau: (1) C(s) + CO 2(g) 2CO(g) o H = 173,6 kJ r 500 (2) C(s) + H 2O(g)
CO(g) + H2(g) o H = 133,8 kJ r 500
(3) CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g)
Ở 500 K, 1 atm, biến thiên enthalpy của phản ứng (3) có giá trị là A. –39,8 kJ. B. 39,8 kJ. C. –47,00 kJ. D. 106,7 kJ. Câu 3: Cho các phản ứng sau: (1) 2H
2S(g) + SO2(g)
2H2O(g) + 3S(s) o H = –237 kJ r 298 (2) 2H
2S(g) + O2(g)
2H2O(g) + 2S(s) o H = –530,5 kJ r 298
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 o
H của phản ứng: S(s) + O r 298 2(g)
SO2(g) (3) từ 2 phản ứng trên. Câu 4:
Tính biến thiên enthalpy theo các phương trình hóa học của các phản ứng sau, biết nhiệt sinh của NH3 bằng –46 kJ/mol.
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (1)
1/2N2(g) + 3/2H2(g) NH3(g) (2)
So sánh ∆H (1) và ∆H (2). Khi tổng hợp được 1 tấn NH3 thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào là bao
nhiêu? Tính theo hai phương trình phản ứng trên thì kết quả thu được giống nhau hay khác nhau. Câu 5:
Phản ứng đốt cháy ethanol: C2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(g)
Đốt cháy hoàn toàn 5 gam ethanol, nhiệt tỏa ra làm nóng chảy 447 gam nước đá ở 0 0C. Biết 1
gam nước đá nóng chảy hấp thụ nhiệt lượng 333,5 J, biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy ethanol là A. –1371 kJ/mol. B. –954 kJ/mol. C. –149 kJ/mol. D. + 149 kJ/mol. Câu 6:
Phương trình nhiệt hóa học: 0 t 3H 2(g) + N2(g) 2NH3(g) o H = –91,80 kJ r 298
Lượng nhiệt tỏa ra khi dùng 9 gam H2(g) để tạo thành NH3(g) là A. –275,40 kJ. B. –137,70 kJ. C. –45,90 kJ. D. –183,60 kJ. Câu 7:
Dựa vào phương trình nhiệt hóa học của phản ứng sau: 3Fe(s) + 4H 2O(l)
Fe3O4(s) + 4H2(g) o H = +26,32 kJ r 298 Giá trị o H của phản ứng: Fe r 298
3O4(s) + 4H2(g)
3Fe(s) + 4H2O(l) là A. –26,32 kJ. B. +13,16 kJ. C. +19,74 kJ. D. –10,28 kJ.
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 17
Tài liệu Hóa học 10 sách mới Câu 8:
Biết rằng ở điều kiện chuẩn, 1 mol ethanol (C2H5OH) cháy tỏa ra một lượng nhiệt là 1,37.103 kJ.
Nếu đốt cháy hoàn toàn 15,1 gam ethanol, năng lượng được giải phóng ra dưới dạng nhiệt bởi phản ứng là A. 0,450 kJ. B. 2,25.103 kJ. C. 4,50.102 kJ. D. 1,37.103 kJ. Câu 9:
Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 gam một mẫu than là 23,0 kJ. Giải thiết rằng toàn bộ lượng nhiệt của
quá trình đốt than tỏa ra đều dùng đề làm nóng nước, không có sự thất thoát nhiệt, hãy tính lượng
than cần phải đốt để làm nóng 500 gam nước từ 20 0C tới 90 0C. Biết để làm nóng 1 mol nước
thêm 1 0C cần một nhiệt lượng là 75,4 J.
Câu 10: Biết phản ứng đốt cháy khi carbon monoxide (CO) như sau: CO(g) + 1/2O 2(g) CO2(g) o H = –851,5 kJ r 298
Ở điều kiện chuẩn, nếu đốt cháy hoàn toàn 2,479 lít khí CO thì nhiệt lượng tỏa ra là bao nhiêu?
Câu 11: Cho phản ứng: 2ZnS(s) + 3O 2(g) 0 t
2ZnO(s) + 2SO2(g) o H = –285,66 kJ r 298 Xác định giá trị của o H khi: r 298
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.
Câu 12: Điều chế NH3 từ N2(g) và H2(g) làm nguồn chất tải nhiệt, nguồn để điều chế nitric acid và sản
xuất phân urea. Viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng tạo thành NH3, biết khi sử dụng 7
gam khí N2 sinh ra 22,95 kJ nhiệt.
Câu 13: Đường sucrose (C12H22O11) là một đường đôi. Trong môi trường acid ở dạ dày và nhiệt độ cơ
thể, sucrose bị thủy phân thành đường glucose và fructose, sau đó bị oxy hóa bởi oxygen tạo
thành CO2 và H2O. Sơ đồ thay đổi năng lượng hóa học của phản ứng được cho như hình dưới đây:
a) Dựa theo đồ thị, hãy cho biết phản ứng trong đó là tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Vì sao?
b) Viết PTHH của phản ứng thủy phân đường sucrose. Phản ứng trong sơ đồ có phải là phản ứng
oxi hóa – khử hay không?
c) Khi 1 mol đường sucrose bị đốt cháy hoàn toàn với một lượng vừa đủ oxygen ở điều kiện
chuẩn tỏa ra một lượng nhiệt là 5645 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 thiên
enthalpy quá trình bằng bao nhiêu?
Câu 14: Cho các phản ứng (1) CaCO 3(s)
CaO(s) + CO2(g) 0 H = +178,49 kJ r 298 (2) C
2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) 0 H = –1370,70 kJ r 298 (3) C(graphite, s) + O 2(g) CO2(g) 0 H = –393,51 kJ r 298
a) Phản ứng nào tự xảy ra (sau giai đoạn khơi mào ban đầu), phản ứng nào không thể tự xảy ra?
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 18
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
b) Khối lượng elthanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá
trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO3. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.
Câu 15: Lactic acid hay acid sữa là hợp chất hóa học đóng vài trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh
hóa, lần đầu tiên được phân tách vào năm 1780 bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele.
Lactic acid có công thức phân tử C3H6O3, công thức cấu tạo CH3–CH(OH)–COOH.
Khi vận động mạnh cơ thể không đủ cung cấp oxygen, thì cơ thể sẽ chuyển hóa glucose thành
lactic acid từ các tế bào để cung cấp năng lượng cho cơ thể (lactic acid tạo thành từ quá trình này
sẽ gây mỏi cơ) theo phương trình sau: C 6H12O6(aq) 2C3H6O3(aq) 0 H = –150 kJ r 298
Biết rằng cơ thể chỉ cung cấp 98% năng lượng nhờ oxygen, năng lượng còn lại nhờ vào sự chuyển
hóa glucose thành lactic acid. Giả sử một người chạy bộ trong một thời gian tiêu tốn 300 kcal.
Tính khối lượng lactic acid tạo ra từ quá trình chuyển hóa đó (biết 1 cal = 4,184 J).
Câu 16: Cho phương trình nhiệt hóa học sau: 0 SO t , V O 2(g) + 1/2O2(g) 2 5 SO3(g) 0 H = –98,5 kJ r 298
a) Tính lượng nhiệt giải phóng ra khi chuyển 74,6 gam SO2 thành SO3. b) Giá trị 0 H của phản ứng: SO r 298 3(g)
SO2(g) + 1/2O2(g) là bao nhiêu?
Câu 17: Cho các phương trình nhiệt hóa học sau: 2H
2(g) + O2(g) 2H2O(l) 0 H = –571,68 kJ r 298 1/2H
2(g) + 1/2I2(g) HI(g) 0 H = 25,9 kJ r 298
Xác định biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau: H
2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) 0 H =? r 298 HI(g) 1/2H 2(g) + 1/2I2(g) 0 H =? r 298
Câu 18: Xét quá trình đốt cháy khí propane [C3H8(g)]: C3H8(g) + 5O2
3CO2(g) + 4H2O(g)
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào nhiệt tạo thành của hợp chất (Bảng phụ
lục 2) và dựa vào năng lượng liên kết (Bảng phụ lục 1). So sánh hai giá trị đó và rút ra kết luận.
Câu 19: Phản ứng của glycerol với nitric acid (khử nước) tạo thành trinitroglycerin [C3H5O3(NO2)3].
Trinitroglycerin là một loại thuốc nổ, khi phân hủy tạo thành sản phẩm gồm có nitrogen, oxygen,
carbon dioxide và hơi nước.
a) Viết PTHH của phản ứng điều chế trinitroglycerin từ glycerol với nitric acid và phản ứng phân hủy của trinitroglycerin.
b) Nếu phân hủy 45,4 gam trinitroglycerin, tính số mol khí và hơi tạo thành.
c) Khi phân hủy 1 mol trinitroglycerin tạo thành 1448 kJ nhiệt lượng. Tính lượng nhiệt tạo thành
khi phân hủy 1 kg trinitroglycerin.
Câu 20: Cho các phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: a) 3H
2(g) + 3/2O2(g) 3H2O(l) 0 H = –857,52 kJ r 298 b) 2S(s) + 3O 2(g) 2SO3(g) 0 H = +792,2 kJ r 298
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 19
Tài liệu Hóa học 10 sách mới
Ở điều kiện chuẩn nếu đốt cháy hoàn toàn 1,2 gam H2 (a) và 3,2 gam S (b) thì lượng nhiệt tỏa ra
hay cần cung cấp là bao nhiêu?
Câu 21: Một mẫu cồn X (thành phần chính là ethanol) có lẫn methanol. Đốt cháy 10 gam X tỏa ra nhiệt
lượng 291,9 kJ. Xác định thành phần % tạp chất methanol trong X, biết rằng:
CH3OH(l) + 3/2O2(g)
CO2(g) + 2H2O(l) ∆H = –716 kJ/mol
C2H5OH(l) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) ∆H = –1370 kJ/mol
Câu 22: Glucose là một loại monosaccarit với công thức phân tử C6H12O6 được tạo ra bởi thực vật và hầu
hết các loại tảo trong quá trình quang hợp từ nước và CO2, sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt
trời. Dung dịch glucose 5% (D = 1,1 g/mL) là dung dịch đường tiêm tĩnh mạch, là loại thuốc
thiết yếu, quan trọng của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và hệ thống y tế cơ bản. Phương trình
nhiệt hóa học của phản ứng oxi hóa glucose như sau: C
6H12O6(s) + 6O2(g)
6CO2(g) + 6H2O(l) 0 H = –2803,0 kJ r 298
Tính năng lượng tối đa khi một người bệnh được truyền chai 500 mL dung dịch glucose 5%.
Câu 23: Khí gas chứa chủ yếu các thành phần chính: Propane (C3H8), butane (C4H10) và một số thành
phần khác. Để tạo mùi cho gas nhà sản xuất đã pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng như
methanthiol (CH3SH), có mùi giống tỏi, hành tây. Trong thành phần khí gas, tỉ lệ hòa trộn phổ
biến của propane: butane theo thứ tự là 30: 70 đến 50: 50.
a) Mục đích việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gì?
b) Cho các phương trình nhiệt hóa học sau: C
3H8(s) + 5O2(g)
3CO2(g) + 4H2O(l) 0 H = –2220 kJ r 298 C
4H10(s) + 13/2O2(g)
4CO2(g) + 5H2O(l) 0 H = –2874 kJ r 298
Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg với tỉ lệ thể tích propane: butane
là 30: 70 (thành phần khác không đáng kể) ở điều kiện chuẩn.
c) Giả sử một hộ gia đình cần 6000 kJ nhiệt mỗi ngày, sau bao nhiêu ngày sẽ sử dụng hết 1 bình
gas (với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 60%).
Cánh diều, Kết nối tri thức, Chân trời sáng tạo 20