Luyện tập Phản ứng hóa học và enthalpy

 Phản ứng đốt cháy C₂H₂:

Đốt cháy hoàn toàn 1 mol (hay 26 gam) C₂H₂(g) ở điều kiện tiêu chuẩn thì giải phóng 1299,48 kJ.

Đốt cháy hoàn toàn 2 gam C₂H₂(g) ở điều kiện tiêu chuẩn thì giải phóng lượng nhiệt là:

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.

2Na(s) + O₂(g) ⟶ Na₂O(s) có   = − 418,0 kJ mol⁻¹

Nếu tạo thành 1 mol Na₂O thì lượng nhiệt tỏa ra là 418,0 kJ

Vậy nếu tạo thành 0,2 mol Na₂O thì lượng nhiệt tỏa ra là 418,0.0,2 = 83,6 (kJ)

Ta có:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)                 = -890,36 kJ

Ở điều kiện chuẩn, khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄, sản phẩm là CO₂(g) và H₂O(l) thì sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 890,36 kJ.

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(s)                            = 178,29 kJ

Để thu được 1 mol CaO(s), cần phải cung cấp nhiệt lượng là 178,29 kJ để chuyển 1 mol CaCO₃(s) thành CaO (s).

Vậy ở điều kiện tiêu chuẩn, để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 2 mol CaO bằng cách nung CaCO₃ cần đốt cháy:

m_CH4 = 0,4.16 = 6,4 gam

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

n_H2O = 0,5 mol

Theo bài ra ta có:

Tạo thành 1 mol H₂O nhiệt lượng thoát ra là 285,83 kJ.

⇒ Tạo 9 gam (0,5 mol) H₂O  nhiệt lượng thoát ra là:

0,5. 241,83 = 142,915 kJ

Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao Phản ứng thu nhiệt; ∆H > 0.

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

= +26,6 kJ > 0 Phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt

= +26,6 kJ là lượng nhiệt được được hấp thụ khi 2 mol Fe phản ứng

Khi một mol Fe tham gia phản ứng có 13,3 kJ nhiệt được hấp thụ.

Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt phản ứng tỏa nhiệt

< 0

Vậy phản ứng được biểu diễn như sau:

2Na(s) + 0,5O₂(g) → Na₂O(s) = – 417,98 kJ mol^-1

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

n_H2 = 0,5 mol

CH₄(g) + H₂O(l) → CO(g) + 3H₂(g)

  1/6                     ←              0,5

Để đốt cháy 1 mol CH₄(g) cần hấp thu 249,9 kJ nhiệt lượng

Vậy đốt cháy 1/6 mol CH₄(g) cần hấp thu 249,9.1/6 = 41,65 kJ nhiệt lượng.

Phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt mới xảy ra phản ứng Phản ứng thu nhiệt

Phản ứng (2) không cần cung cấp nhiệt vẫn xảy ra phản ứng Phản ứng tỏa nhiệt

m_H2O = V.D = 10.1 = 10 kg

Nhiệt tỏa ra khi cho 2 mol Na tác dụng với 1 mol Cl₂ là:

Q = 98,25. 2 = 196,5 (kcal)

Q = mC(T₂ - T₁) = 10.1 (T₂ - T₁) = 196,5

⇒ T₂ - T₁ = 19,65

⇒T₂ = 19,65 + 25 = 44,65 ^oC

Phản ứng có = -890,3 kJ/mol < 0 Đây là phản ứng tỏa nhiệt

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

Phản ứng (1) có  = +235,21 kJ > 0 Phản ứng thu nhiệt

Phản ứng (2) có   = -91,8 kJ < 0 Phản ứng tỏa nhiệt

Phản ứng (3) có   = -237 kJ < 0 Phản ứng tỏa nhiệt

Phản ứng (2) có   = +241,8 kJ > 0 Phản ứng thu nhiệt

Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất bền nhất đều bằng 0.