Giải Hóa 10 Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học
I. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt
Câu hỏi 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: KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 Gợi ý đáp án
Khi đung nóng ống nghiệm đựng KMnO4 ( thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho KMnO4 bị
nhiệt phân. Phản ứng đốt cháy cồn (trong đèn cồn – cung cấp nhiệt) là phản ứng tỏa nhiệt,
phản ứng nhiệt phân KMnO4 là phản ứng thu nhiệt.
II. Biến thiên enthalpy của phản ứng
Câu 1. Nhiệt độ trên nhiệt kế thay đổi như thế nào sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc? Phản
ứng trung hòa là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
Câu 2. Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng
hơn thì nhiệt độ thay đổi như thế nào so với thí nghiệm trên? Gợi ý đáp án
Câu 1. Phản ứng hóa học: NaOH + HCl → NaCl + H2O
Nhiệt độ đo được (HCl) lúc ban đầu thấp hơn so với nhiệt độ sau phản ứng
=> Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt
Câu 2. Nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ tăng chậm hơn.
Câu 3: Phản ứng tôi vôi tỏa ra nhiệt lượng rất lớn, có thể làm sôi nước. Hãy nêu các biện pháp
để đảm bảo an toàn khi thực hiện quá trình tôi vôi. Gợi ý đáp án
Không để vôi tôi tiếp xúc với các bộ phận trên cơ thể, mặc đầy đủ trang phục bảo hộ. Cần
chuẩn bị các biện pháp giảm nhiệt tỏa ra.
III. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạp thành
Câu 1: Cho phản ứng:
C(kim cương) → C(graphite) ΔrHo298 = −1,9kJ
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 → CO2(g). carbon ở dạng kim cương hay graphite? Gợi ý đáp án
a) Phản ứng: kim cương ⟶ graphite có ΔrHo298 = −1,9kJ chứng tỏ phản ứng xảy ra tỏa ra nhiệt lượng là 1,9kJ.
⇒ Dạng 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 graphite.
Câu 2: Từ bảng 17.1, hãy xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane:
C2H6(g) + 7/2O2 → 2CO2(g) + 3H2O(l) (t)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane:
-393,5 + (-285) - [-84,7+0] = - 593,8 kJ.
IV. Tính biên thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết Câu 1:
a) Cho biết năng lượng liên kết các phân tử O2, N2 và NO lần lượt là 494kJ/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 oxyden ở nhiệt độ cao hoặc khi có tia lửa điện. Gợi ý đáp án
a) ΔrHo298 = [Eb(N≡N).1+Eb(O=O).1] − Eb(NO).2 = [945.1 + 494.1] – 607.2 = 225 (kJ)
b) Trong N2, liên kết giữa 2 nguyên tử là liên kết ba – một loại liên kết bển, cần 1 năng lượng
rất lớn để phá vỡ liên kết đó.
=> N2 khá trơ về mặt hóa học và chỉ phản ứng với oxy khi có nhiệt đô cao hoặc có tia lửa điện
Câu 2: Từ số liệu năng lượng liên kết ở bảng 12.2, hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng
đốt cháy butane theo năng lượng liên kết, biết sản phẩm phản ứng đều ở thể khí. Gợi ý đáp án C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O
Biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy butane theo năng lượng liên kết:
3.346+10.418+13/2.494 - 4.2.732 – 5.2.459 = -2017 kJ