Luyện tập Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Các phát biểu đúng: (2), (3).

Phát biểu (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.

Phát biểu (4) không đúng vì:

Một số phản ứng tỏa nhiệt cần khơi mào, sau đó phản ứng có thể tự tiếp diễn mà không cần tiếp tục đun nóng.

CaCO₃(s) →CaO(s) + CO₂(g) ∆_rH^o₂₉₈ = +178,29 kJ.

• Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt (∆_rH^o₂₉₈ > 0).

• Để tạo thành 1 mol CaO thì cần phải cung cấp một lượng nhiệt là 178,29 kJ.

• Là phản ứng thu nhiệt nên phản ứng là không thuận lợi (Các phản ứng tỏa nhiệt thường diễn ra thuận lợi hơn các phản ứng thu nhiệt).

Theo bài ra ta có: = -184,6 kJ < 0 Phản ứng là phản ứng tỏa nhiệt

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

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

(1) Đúng vì Zn nhường electron Zn là chất khử hay là chất bị oxi hóa.

(2) Đúng vì phản ứng có ∆H = -210 kJ < 0 Phản ứng tỏa nhiệt

(3) Sai vì: Biến thiên enthalpy tao thành 3,84 g Cu là:

          = -12,6 kJ

(4) Đúng.

Gọi a là số mol của propane trong bình gas ⇒ 2a là số mol của butane trong bình gas.

Theo bài, ta có:

44a + 58.2a = 12.1000 ⇒ a = 75 mol

Tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một bình gas là:

75.2220 + 2.75.2874 = 597600 kJ

Số ngày mà hộ gia đình sử dụng hết bình gas là:

2H₂(k) + O₂(k) → 2H₂O(k)

Biểu thức tính biến thiên enthalpy:

= 2.E_b(H2) + E_b(O2) - 2E_b(H2O)

 = 2.E_(H-H) + E_(O=O) – 2.2E_{(O - H)}

Thay x, y, z, vào biểu thức trên ta được:

= 2.x + y – 2.2z = 2x + y – 4z

Khối lượng của glucose trong 500 ml dung dịch glucose 5% là

Oxi hóa 180 gam (1mol) glucose toả ra nhiệt lượng là 2 803,0 kJ.

⇒ Oxi hóa 25,5 gam glucose toả ra nhiệt lượng là

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

Đối với các phản ứng tỏa nhiệt, một số phản ứng cần phải khơi mào. Chẳng hạn phải đốt nóng để gây phản ứng cho một lượng nhỏ chất ban đầu trong các phản ứng cháy, nổ, …; sau đó, phản ứng tỏa nhiệt có thể tiếp diễn mà không cần tiếp tục đun nóng.

Than cháy, nhiệt nhôm, hoà tan vôi sống với nước là các phản ứng tỏa nhiệt.

Phản ứng nhiệt nhôm tỏa lượng nhiệt rất lớn (trên 2500^oC) ứng dụng hàn đường ray.

Đốt cháy C₂H₂ sinh ra lượng nhiệt rất lớn, ứng dụng trong đèn xì để hàn cắt kim loại:

C₂H₂(g) + 5/2 O₂(g) → 2CO₂(g) + H₂O        = -1300,2 kJ

n_SO2 = 0,20125 mol

2S(s) + 3O₂(g) → 2SO₃(l)              = -791,4 kJ

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 2 mol S là 791,4 kJ

Vậy nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 0,20125 mol S là:

Vì phản ứng tỏa nhiệt nên  = 79,63 kJ

2NaHCO₃(s) → Na­₂CO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là:

= (Na₂CO₃) + (CO₂) + (H₂O) - 2(NaHCO₃)

             = (-1130,7) + (-393,5) + (-285,8) – 2.(-950,8)

             = 91,6 kJ.

C₃H₈(g) + 5O₂(g)  3CO₂(g) + 4H₂O(g)

= 3.(CO₂) + 4.(H₂O) – (C₃H₈) – 5.(O₂)

(C₃H₈) = 2219,2 + 3.(-393,5) + 4.(-285,8) – 5.0

(C₃H₈) = -104,5 kJ

Theo bài ra ta có: = +180 kJ > 0

Phản ứng hấp thụ nhiệt năng từ môi trường

F₂(g) + H₂O(g) → 2HF(g) + 1/2O₂(g)

Biến thiên chuẩn của phản ứng được tính như sau:

              = -292 kJ.

Trong các phản ứng thì phản ứng CaCO₃(s) ⟶ CaO(s) + CO₂(g) có = 179,2 kJ > 0. Các phản ứng còn lại  đều nhỏ hơn 0.

Mà các phản ứng tỏa nhiệt ( < 0) thường diễn ra thuận lợi hơn các phản ứng thu nhiệt ( > 0).

Do đó, phản ứng CaCO₃(s) ⟶ CaO(s) + CO₂(g)  = 179,2 kJ diễn ra khó khăn hơn so với các phản ứng còn lại.