Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn Nhận biết 17.1 Phản ứng nào sau đây là phản ứng toả nhiệt?
Lời giải chi tiết: - Đáp án: C Nhận biết 17.2 Phản ứng nào sau đây có thể tự xảy ra ở điều kiện thưởng?
Lời giải chi tiết: - Đáp án: C - Giải thích: Do các phản ứng khác đều cần xúc tác nhiệt độ mới có thể xảy ra Nhận biết 17.3 Cho phản ứng hoá học xảy ra ở điều kiện chuẩn sau: 2NO2(g) (đỏ nâu) " N2O4(g) (không màu) Biết NO2 và N2O4 có \({\Delta _f}H_{298}^0\), tương ứng là 33,18 kJ/mol và 9,16 kJ/mol. Điều này chứng tỏ phản ứng
Phương pháp giải: Dựa vào - \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt - \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 => Phản ứng thu nhiệt - Năng lượng của chất nào thấp hơn thì bền hơn. Lời giải chi tiết: - Có \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0({N_2}{O_4}) - 2.{\Delta _f}H_{298}^0(N{O_2}) = 9,16 - 2.33,18 = - 57,2kJ/mol\)< 0 -> Phản ứng tỏa nhiệt - Năng lượng của N2O4 thấp hơn NO2 => N2O4 bền hơn NO2 \=> Đáp án: C Nhận biết 17.4 Nung KNO3 lên 550 °C xảy ra phản ứng: KNO3(s) → KNO2(s) + \(\frac{1}{2}\)O2 \(\Delta H\) Phản ứng nhiệt phân KNO3 là
Phương pháp giải: Dựa vào: - Phản ứng cần cung cấp thêm năng lượng =>phản ứng thu nhiệt (\({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0) - Phản ứng tỏa ra năng lượng => phản ứng tỏa nhiệt ( \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0) Lời giải chi tiết: - Đáp án: B Nhận biết 17.5 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
Phương pháp giải: - Phản ứng cần cung cấp thêm năng lượng -> phản ứng thu nhiệt (\({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0) - Phản ứng tỏa ra năng lượng -> phản ứng tỏa nhiệt ( \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0) Lời giải chi tiết: - Đáp án: B Thông hiểu 17.6 Tiến hành quá trình ozone hóa 100 g oxygen theo phản ứng sau: 3O2(g) (oxygen) -> 2O3(g) (ozone) Hỗn hợp thu được có chứa 24% ozone về khối lượng, tiêu tốn 71,2 kJ. Nhiệt tạo thành \({\Delta _f}H_{298}^0\) của ozone (kJ/mol) có giá trị là
Phương pháp giải: Dựa vào - Định luật bảo toàn khối lượng - Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} - \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) Trong đó: \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} \) và \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng Lời giải chi tiết: - Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng -> msau = mtrước = 100g - Có \({n_{{O_3}}} = \frac{{100.24\% }}{{48}} = 0,5\)mol \=> Enthalpy của 1 mol O3 là \({\Delta _f}H_{298}^0 = \frac{{71,2.1}}{{0,5}} = 142,4\) -> \({\Delta _r}H_{298}^0 = 2.{\Delta _f}H_{298}^0({O_3}) - 3.{\Delta _f}H_{298}^0({O_2}) = 2.142,4 - 3.0 = 284,8kJ\) -> Nhiệt tạo thành \({\Delta _f}H_{298}^0\) của ozone (kJ/mol) có giá trị là \({\Delta _f}H_{298}^0({O_3}) = 142,4kJ/mol\) \=> Đáp án: A Thông hiểu 17.7 Cho phản ứng hydrogen hóa ethylene sau: H2C=CH2(g) + H2(g) -> H3C-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) của phản ứng có giá trị là
Phương pháp giải: - Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{E_b}(cd)} - \sum {{E_b}(sp)} \) Trong đó: \(\sum {{E_b}(cd)} \) và \(\sum {{E_b}(sp)} \) là tổng năng lượng liên kết trong phân tử các chất đầu và các chất sản phẩm Lời giải chi tiết: - Có \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\rm{(}}{E_b}(C = C) + 4{E_b}(C - H) + {E_b}(H - H){\rm{) - (}}{E_b}(C - C) + 6.{E_b}(C - H){\rm{)}}\) -> \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\rm{(}}612 + 4.418 + 436{\rm{) - (346 + 6}}{\rm{.418) = - 134kJ}}\) \=> Đáp án: B Thông hiểu 17.8 Tính biến thiên enthalpy theo các phương trình phản ứng sau: 2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l) \(\Delta H = - 572kJ\) Khi cho 2 g khí H2 tác dụng hoàn toàn với 32 g khí O2 thì phản ứng
Phương pháp giải: - Tính theo mol chất hết - So sánh số lần chênh lệch giữa mol chất hết đề cho với phương trình phản ứng ban đầu Lời giải chi tiết: - Có \({n_{{H_2}}} = 1\)mol, \({n_{{O_2}}} = 1\)mol -> H2 hết, O2 dư -> \(Q = \frac{1}{2}\Delta H = - 286kJ\) \=> Đáp án: A Thông hiểu 17.9 Tính biến thiên enthalpy theo các phương trình phản ứng sau, biết nhiệt sinh của NH3 bằng -46 kJ/mol. N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g) (1) \(\frac{1}{2}\)N2(g) + \(\frac{3}{2}\)H2(g) -> NH3 (g) (2) So sánh \(\Delta H\) (1) và \(\Delta H\) (2). Khi tổng hợp được 1 tấn NH3 thì nhiệt lượng toả 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. Phương pháp giải: Dựa vào - \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 -> Phản ứng tỏa nhiệt - \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 -> Phản ứng thu nhiệt - Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} - \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) Trong đó: \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} \) và \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng Lời giải chi tiết: - Có \({\Delta _r}H_{298}^0(1) = 2.{\Delta _f}H_{298}^0(N{H_3}) - 1.{\Delta _f}H_{298}^0({N_2}) - 3.{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}) = 2.( - 46) - 1.0 - 3.0 = - 92kJ\) \({\Delta _r}H_{298}^0(2) = {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_3}) - \frac{1}{2}.{\Delta _f}H_{298}^0({N_2}) - \frac{3}{2}.{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}) = - 46 - \frac{1}{2}.0 - \frac{3}{2}.0 = - 46kJ\) -> Phản ứng tỏa nhiệt và \(\Delta H(1) = 2.\Delta H(2)\) - Khi tổng hợp được 1 tấn NH3 thì lượng nhiệt tỏa ra = \(\frac{{{{10}^6}}}{{17}}.46 = 2,{71.10^6}kJ\) - Tính theo 2 phương trình phản ứng đều ra kết quả giống nhau Thông hiểu 17.10 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) Phương pháp giải: - Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} - \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) Trong đó: \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} \) và \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng Lời giải chi tiết: - Phản ứng (1) có: \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(CaO) + {\Delta _f}H_{298}^0(C{O_2}) - {\Delta _f}H_{298}^0(CaC{O_3}) = - 635 + ( - 393,5) - ( - 1207) = + 178,5kJ\)- Phản ứng (2) có: \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(C{O_2}) - {\Delta _f}H_{298}^0(C) - {\Delta _f}H_{298}^0({O_2}) = - 393,5 - 0 - 0 = - 393,5kJ\) Thông hiểu 17.11 Cho các phản ứng sau và biến thiên enthalpy chuẩn: (1) 2NaHCO3(s) -> Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g) \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 20,33kJ\) (2) 4NH3(g) + 3O2(g) -> 2N2(g) + 6H2O(l) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 1531kJ\) Phản ứng nào toả nhiệt? Phản ứng nào thu nhiệt? Phương pháp giải: - \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 -> Phản ứng tỏa nhiệt - \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0 -> Phản ứng thu nhiệt Lời giải chi tiết: - Phản ứng (1) có \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 20,33kJ\)-> phản ứng thu nhiệt - Phản ứng (2) có \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 1531kJ\)-> phản ứng tỏa nhiệ-> Vận dụng 17.12 Phản ứng giữa khi nitrogen và oxygen chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao (3000 °C) hoặc nhờ tia lửa điện: N2(g) + O2(g) -> 2NO(g)
Phương pháp giải: Dựa vào: - Phản ứng cần cung cấp thêm năng lượng -> phản ứng thu nhiệt (\({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0) - Phản ứng tỏa ra năng lượng -> phản ứng tỏa nhiệt ( \({\Delta _r}H_{298}^0\) > 0) - Dựa vào năng lượng liên kết trong chất tham gia và sản phẩm để giải thích: Năng lượng liên kết của chất tham gia càng cao " phản ứng càng khó xảy ra và ngược lại Lời giải chi tiết:
Vận dụng 17.13 Cho phản ứng nhiệt nhôm sau: 2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s) Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung của các chất (nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó tăng lên 1 độ) được cho trong bảng sau: Chất \({\Delta _f}H_{298}^0\) (kJ/mol) C (J/g.K) Chất \({\Delta _f}H_{298}^0\) (kJ/mol) C (J/g.K) Al 0 Al2O3 -16,37 0,84 Fe2O3 -5,14 Fe 0 0,67 Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%, nhiệt độ ban đầu là 25 °C, nhiệt lượng toả ra bị thất thoát ra ngoài môi trường là 50%. Tính nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm. Phương pháp giải: - Tính biến thiên enthalpy của phản ứng: \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} - \sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) Trong đó: \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(sp)} \) và \(\sum {{\Delta _r}H_{298}^0(cd)} \) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng - Tính nhiệt dung của sản phẩm - Tính nhiệt độ tăng lên -> Nhiệt độ đạt được Lời giải chi tiết: - Có \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(A{l_2}{O_3}) + 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Fe) - 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Al) - {\Delta _f}H_{298}^0(F{e_2}{O_3})\) -> \({\Delta _r}H_{298}^0 = ( - 16,37) + 2.0 - 2.0 - ( - 5,14) = - 11,23kJ\) - Nhiệt dung của sản phẩm là: C = 0,84 + 0,67.2 = 2,18 J/g.K - Nhiệt độ tăng lên của phản ứng là: \(\Delta T = \frac{{11,{{23.10}^3}.50\% }}{{2,18}} = 2575,69(K)\)K -> Nhiệt độ đạt được sau phản ứng = 25 + 273 + 2575,69 = 2873,69 K Vận dụng 17.14 Cho phản ứng đốt cháy butane sau: C4H10(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(g) (1) Biết 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
Phương pháp giải: - Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{E_b}(cd)} - \sum {{E_b}(sp)} \) Trong đó: \(\sum {{E_b}(cd)} \) và \(\sum {{E_b}(sp)} \) là tổng năng lượng liên kết trong phân tử các chất đầu và các chất sản phẩm Lời giải chi tiết:
" \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\rm{(3}}.346 + 10.418 + \frac{{13}}{2}.495{\rm{) - (8}}.799 + 10.467{\rm{) = - 2626,5}}kJ\) |