Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chủ đề 5

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết khi các chất đều ở thể khí.

 Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất () là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

Phản ứng có (NaCl, s) = − 411,1 kJ/mol.

Nếu tạo thành 1 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là 411,1 kJ.

Nếu tạo thành 0,5 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là:

411,1.0,5 = 205,55 (kJ)

Phản ứng có < 0 thường xảy ra thuận lợi hơn.

Mà phản ứng (3) có  nhỏ nhất nên xảy ra thuận lợi nhất.

Biến thiên enthalpy của phản ứng

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

Sản phẩm có thể là 1 hay nhiều chất.

Nếu đốt cháy hoàn toàn 15,1 gam ethanol, năng được được giải phóng ra dưới dạng nhiệt bởi phản ứng là

Phản ứng thu nhiệt b, d, f.

Phản ứng tỏa nhiệt a, c, e.

 Điều kiện chuẩn của biến thiên enthalpy: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 25^oC (298K).

Enthalpy tạo thành của một chất

Chất tham gia phải là đơn chất bền nhất

Sản phẩm chỉ có 1 chất duy nhất.

Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với 1 bar (đối với chất khí)

Độ biến thiên enthalpy chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ mà không phụ thuộc vào trạng thái trung gian.

Tính chất enthapy: thuộc tính khuếch độ của hệ phụ thuộc khối lượng của hệ, hàm trạng thái.

 Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều.

= 3E_b(C−C) + 10E_b(C−H) − E_b(C=C) − 4E_b(C−H) − E_b(C−C) − 6E_b(C−H)

            = 3.346 + 10.418 − 612 – 4.418 – 346 – 6.418

            = 80 kJ

Ta có phản ứng thu nhiệt nên ∆_rH^o₂₉₈ > 0 và là phản ứng nhiệt phân Phương trình nhiệt hóa học đúng là:

Cu(OH)₂(s)  CuO(s) + H₂O(l) ∆_rH^o₂₉₈ = +9,0kJ.

Phản ứng có  thường xảy ra thuận lợi hơn

Vậy phản ứng H₂ (g) + F₂ (g) → 2HF có nhỏ nhất nên xảy ra thuận lợi nhất.

Phản ứng nung đá vôi là quá trình thu nhiệt vì

CaCO₃ (s) → CaO (s) + CO₂ (g) . Nên đây là phản ứng thu nhiệt 

Nung NH₄Cl tạo ra HCl và NH₃ là phản ứng thu nhiệt

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

H₂C=CH-CH₃ + H-H H₃C-CH₂-CH₂-CH₃

= E_b(C=C) + 6E_b(C−H) + E_b(C−C) + E_b(H−H) − 2.E_b(C−C) − 8E_b(C−H)

=  612 + 6.418 + 346 + 436 − 2.346 − 8.418 = − 134 (kJ) 

Phản ứng (1) có  = + 131,25 kJ > 0 Phản ứng thu nhiệt

Phản ứng (1) có = −231,04 kJ < 0 Phản ứng tỏa nhiệt

Các phản ứng: tôi vôi, đốt than củi, đốt nhiên liệu đều giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt ra môi trường ⇒ Là phản ứng tỏa nhiệt.

Phản ứng phân hủy đá vôi cần cung cấp nhiệt để phản ứng xảy ra, ngừng cung cấp nhiệt phản ứng sẽ dừng lại ⇒ Là phản ứng thu nhiệt.

Biến thiên enthanpy chuẩn của phản ứng nung thạch cao sống là:

= .(H₂O(g)) + (CaSO₄.0,5H₂O(s)) - (CaSO₄.2H₂O(s)) 

= .(−241,82) − 1575 − (−2021) = +83,27kJ

Để chuyển 1 mol thạch cao sống thành thạch cao nung cần cung cấp nhiệt là 83,27 kJ

Theo bài ra ta có:

Lượng nhiệt cần cung cấp để chuyển 20 kg thạch cao sống tức mol thạch cao sống thành thạch cao nung là:

Nhiệt tạo thành (Δ_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.

Phát biểu đúng (2); (3); (4)

(1) Không đúng vì

Hầu hết các phản ứng thu nhiệt cần thiết khơi mào (Đun hoặc đốt nóng …)

Phản ứng tỏa nhiệt có thể có, có thể không cần khơi mào, tùy phản ứng cụ thể.

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)             = -483,68 kJ/mol

= 2.E_b(H₂) + E_b(O₂) - 2.E_b(H₂O)

 = 2.E_(H-H) + E_(O=O) – 2.2.E_(O-H)

-483,68 = 2.435,9 + 498,7 – 4.E_(O-H)

E_(O-H) = -463,545 kJ/mol

1 J = 0,239 cal 1 kJ = 0,239 kcal

-825,5 kJ/mol = -197,3 kcal/mol

Phương trình phản ứng xảy ra:

HCl(aq) + NaHCO₃(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

Δ_rH = Δ_fH(NaCl) + Δ_fH(H₂O) + Δ_fH(CO₂) − Δ_fH(HCl) − Δ_fH(NaHCO₃)

       = −407 − 286 − 392 + 168 + 932

      = 15kJ

Phản ứng thu nhiệt

Ta có: n_HCl = n_NaHCO3 = 0,1.0,5 = 0,05 mol

Nhiệt lượng thu vào khi cho 0,05 mol HCl tác dụng với 0,05 mol NaHCO₃ là:

Q = 0,05.15 = 0,75 kJ

 Mà:

Do phản ứng thu nhiệt nên nhiệt độ giảm đi là 0,89^oC

Nhiệt độ cuối cùng là 26 – 0,89 = 25,1^oC

 Công thức cấu tạo của CH₃Cl là:

Vậy trong 1 phân tử CH3Cl có 3 liên kết C – H, 1 liên kết C – Cl.

Phản ứng tỏa nhiệt biến thiên enthalpy có giá trị âm.

Phản ứng thu nhiệt biến thiên enthalpy có giá trị dương.

Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất () là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

Na(s) + ½ Cl₂(g) ⟶ NaCl (s) có (NaCl, s) = − 411,1 kJ/mol

Nếu tạo thành 1 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là 411,1 kJ

Vậy nếu tạo thành 0,5 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là 411,1.0,5 = 205,55 (kJ)

 Để tính biến thiên enthalpy phản ứng theo năng lượng liên kết, phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết.

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 () là nhiệt tạo thành ở điều kiện chuẩn.

Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiêt, phản ứng (2) là phản ứng tỏa nhiệt

Với phản ứng thu nhiệt năng lượng của hệ chất tham gia trong phản ứng thu nhiệt thấp hơn năng lượng của hệ sản phẩm

Oxi hóa glucose thành CO₂ và H₂O, tương tự phản ứng đốt cháy glucose là phản ứng tỏa nhiệt.

Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng không.

Biến thiên enthalpy càng dương thì phản ứng thu nhiệt càng nhiều.

Biến thiên enthalpy càng âm thì phản ứng tỏa nhiệt càng nhiều.

Nước đóng băng, cần tỏa nhiệt ra môi trường, để giảm nhiệt độ và chuyển sang thể rắn.