Bài 14. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học trang 88, 89, 90, 91, 92, 93 Hóa 10 Chân trời sáng tạoTải vềMethane cháy tỏa nhiệt lớn nên được dùng làm nhiên liệu. Khi trộn methane và oxygen với tỉ lệ thích hợp thì sẽ tạo ra hỗn hợp nổ 1. Quan sát Hình 14.1 cho biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thể khí)? Tổng hợp đề thi học kì 1 lớp 10 tất cả các môn - Chân trời sáng tạo Toán - Văn - Anh - Lí - Hóa - Sinh - Sử - Địa... Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
CH tr 88 MĐ
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết: Biến thiên enthalpy của phản ứng được tính toán dựa trên giá trị năng lượng liên kết hoặc dựa vào enthalpy tạo thành CH tr 88 CH
Phương pháp giải: Quan sát Hình 14.1 và rút ra nhận xét Lời giải chi tiết: - Khi H2 phản ứng với O2 tạo thành H2O (ở thể khí) + Liên kết H-H và O=O bị phá vỡ + Liên kết H-O-H được hình thành CH tr 89 CH
Phương pháp giải: - Viết công thức cấu tạo của các chất => Xác định được các loại liên kết Lời giải chi tiết: - CH4: => Có 4 liên kết C-H - CH3Cl: => Có 3 liên kết C-H, 1 liên kết C-Cl - NH3 => Có 3 liên kết N-H - CO2
=> Có 2 liên kết C=O CH tr 89 CH
Phương pháp giải: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) Lời giải chi tiết: N2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2NO(g) => Phản ứng trên có 1 liên kết N\( \equiv \)N, 1 liên kết O=O và 2 liên kết N=O Ta có: + N2 có 1 liên kết N\( \equiv \)N với Eb = 945 kJ/mol + O2 có 1 liên kết O=O với Eb = 498 kJ/mol + NO có 1 liên kết N=O với Eb = 607 kJ/mol Mà: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = Eb(N2) + Eb(O2) – 2Eb(NO) = 945 + 498 – 2. 607 = 229 kJ/mol > 0 => Phản ứng thu nhiệt => Để phản ứng xảy ra, cần cung cấp lượng nhiệt lớn 229 kJ/mol => Nitrogen chỉ phản ứng với oxygen khi ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành NO CH tr 89 LT
Phương pháp giải: Bước 1: Xác định số lượng liên kết và loại liên kết của các chất trong phản ứng Bước 2: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => Phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt Lời giải chi tiết: CH4(g) + Cl2(g) \(\xrightarrow{{askt}}\) CH3Cl(g) + HCl(g) - Chất đầu: + CH4 có 4 liên kết C-H + Cl2 có 1 liên kết Cl-Cl - Sản phẩm + CH3Cl có 3 liên kết C-H, 1 liên kết C-Cl + HCl có 1 liên kết H-Cl Mà: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = Eb(CH4) + Eb(Cl2) – Eb(CH3Cl)- Eb(HCl) = 4 Eb(C-H) + Eb(Cl-Cl) – 3Eb(C-H) - Eb(C-Cl) - Eb(H-Cl) = 4.413 + 243 – 3. 413 – 339 - 427 = -110 kJ/mol < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt CH tr 90 VD
Phương pháp giải: Bước 1: Xác định số lượng liên kết và loại liên kết của các chất trong phản ứng Bước 2: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) Lời giải chi tiết: - Xét phản ứng: 2H2(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2H2O(g) (1) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\)(1) = 2Eb(H2) + Eb(O2) – 2Eb(H2O) = 2.Eb(H-H) + Eb(O=O) – 2.2.Eb(O-H) = 2.432 + 498 – 2.2.467 = -506 kJ/mol - Xét phản ứng: C7H16(g) + 11O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 7CO2(g) + 8H2O(g) (2) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\)(2) = Eb(C7H16) + 11.Eb(O2) – 7.Eb(CO2) – 8.Eb(H2O) = 6.Eb(C-C) + 16. Eb(C-H) + 11.Eb(O=O) – 7.2.Eb(C=O) – 8.2.Eb(O-H) = 6.347 + 16.432 + 11.498 –7.2.745 - 8.2.467 = -3430 kJ/mol Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)(2) < \({\Delta _r}H_{298}^o\)(1) => Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn so với phản ứng (1) => C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa CH tr 90 LT
Phương pháp giải: Bước 1: Xác định số lượng liên kết và loại liên kết của các chất trong phản ứng Bước 2: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) Lời giải chi tiết: - Xét phản ứng: 3O2(g) → 2O3(g) (1) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\)(1) = 3. Eb(O2) – 2.Eb(O3) = 3.Eb(O=O) – 2.(Eb(O=O) + Eb(O-O)) = 3.498 –2.(498 + 204) = 90 kJ/mol > 0 - Xét phản ứng: 2O3(g) → 3O2(g) (2) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\)(2) = 2.Eb(O3) - 3. Eb(O2) = 2.(Eb(O=O) + Eb(O-O)) - 3.Eb(O=O) = 2.(498 + 204) - 3.498 = -90 kJ/mol < 0 => Phản ứng (1) xảy ra cần phải cung cấp năng lượng là 90 kJ/mol. Phản ứng (2) xảy ra tỏa ra năng lượng là 90 kJ/mol => Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn => Liên kết O3 bền hơn O2 CH tr 91 VD
Phương pháp giải: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết:
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = 6.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(N2) + 12.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(CO2) + 10.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) + \({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) - 4.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(C3H5O3(NO2)3) = 6.0 + 12.(-393,50) + 10.(-241,82) + 1.0 – 4.(-370,15) = -5659,60 kJ < 0 => Phản ứng phân hủy trinitroglycerin tỏa ra lượng nhiệt rất lớn => Gây tính sát thương cao => Trinitroglycerin được ứng dụng làm thành phần của thuốc súng không khói CH tr 91 CH
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết: - Giá trị biến thiên enthalpy tỉ lệ với hệ số các chất trong phương trình Ví dụ: 2NO2(g) → N2O4(g) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -57,24 kJ => NO2(g) → ½ N2O4(g) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -57,24 : 2 = -28,62 kJ CH tr 91 LT
Phương pháp giải: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết: - Xét phản ứng: CS2(l) + 3O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CO2(g) + 2SO2(g) (1)
\({\Delta _r}H_{298}^o\) =\({\Delta _f}H_{298}^o\)(CO2) + 2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(CS2) - 3.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = (-393,50) + 2.(-296,80) – (+87,90) - 3.0 = -1075 kJ - Xét phản ứng: 4NH3(g) + 3O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2N2(g) + 6H2O(g) (2)
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = 2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(N2) + 6.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) – 4.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(NH3) - 3.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = 2.0 + 6.(-241,82) – 4.(-45,90) – 3.0 = -1267,32 kJ Bài tập 1
Phương pháp giải: Bước 1: Xác định số lượng liên kết và loại liên kết của các chất trong phản ứng Bước 2: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) Lời giải chi tiết: a) N2H4(g) → N2(g) + 2H2(g) Công thức cấu tạo của N2H4: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = Eb(N2H4) – Eb(N2) – 2. Eb(H2) = Eb(N-N) + 4.Eb(N-H) – Eb(N\( \equiv \)N) - 2.Eb(H-H) = b) 4HCl(g) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Cl2(g) + 2H2O(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 4.Eb(HCl) + Eb(O2) – 2.Eb(Cl2) – 2.Eb(H2O) = 4.Eb(H-Cl) + Eb(O=O) – 2.Eb(Cl-Cl) - 2.2.Eb(O-H) = 4.427 + 498 – 2.243 – 2.2.467 = -148 kJ Bài tập 2
Phương pháp giải: C6H6(l) + 15/2 O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 6CO2(g) + 3H2O(l) Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết: - Xét phản ứng: C6H6(l) + 15/2 O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 6CO2(g) + 3H2O(l)
Khi đốt cháy 1 mol C6H6(l) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 6.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(CO2) + 3.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(C6H6) – 15/2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = 6.(-393,50) + 3.(-285,84) – (+49,00) – 15/2.0 = -3267,52 kJ Ta có: 1,0 g benzene = 1/78 (mol) => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzene = -3267,52 . 1/78 = -41,89 kJ - Xét phản ứng: C3H8(g) + 5O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 3CO2(g) + 4H2O(l)
Khi đốt cháy 1 mol C3H8(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 3.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(CO2) + 4.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(C3H8) – 5.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = 3.(-393,50) + 4.(-285,84) – (-105,00) – 5.0 = -2218,86 kJ Ta có: 1,0 g C3H8 = 1/44 (mol) => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g C3H8 = -2218,86 . 1/44 = -50,43 kJ => Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy 1,0 g propane nhiều hơn khi đốt cháy 1,0 g benzene Bài tập 3
Phương pháp giải: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết: - Xét phản ứng: 2Al(s) + Fe2O3(s) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2Fe(s) + Al2O3(s) \(\)
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = 2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(Fe) + 1.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(Al2O3) – 2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(Al) - 1.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(Fe2O3) = 2.0 + 1.(-1676,00) – 2.0 – 1.(-825,50) = -850,50 kJ < 0 Phản ứng nhiệt nhôm diễn ra sẽ sinh ra lượng nhiệt lớn là 850,50 kJ Bài tập 4
Phương pháp giải: a) Chuyển 1 mol SO2 thành SO3 sinh ra lượng nhiệt là 98,5 kJ Chuyển x mol SO2 thành SO3 sinh ra lượng nhiệt là y kJ b) Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết: a) - Mol của 74,6 g SO2 = 74,6 : 64 = 373/320 (mol) Chuyển 1 mol SO2 thành SO3 sinh ra lượng nhiệt là 98,5 kJ Chuyển 373/320 mol SO2 thành SO3 sinh ra lượng nhiệt là y kJ => y = 98,5 x 373/320 = 114,81 kJ => Lượng nhiệt giải phóng ra khi chuyển 74,6 g SO2 thành SO3 là 114,81 kJ b) - Xét phản ứng: SO2(g) + ½ O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o},{V_2}{O_5}}}\) SO3(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) = \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO3) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2) – ½ . \({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = -98,5 kJ - Xét phương trình: SO3(g) → SO2(g) + ½ O2(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) =\({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2) + ½ . \({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO3) = +98,5 kJ Bài tập 5
Phương pháp giải: Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) Lời giải chi tiết: a) Xét phản ứng: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) = 2.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) – 2. \({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2) = -483,64 kJ < 0 => Hỗn hợp của oxygen và hydrogen có năng lượng lớn hơn b)
Bài tập 6
Phương pháp giải: - Dựa vào nhiệt tạo thành: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) - Dựa vào năng lượng liên kết: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) Lời giải chi tiết: - Dựa vào nhiệt tạo thành: C3H8(g) + 5O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 3CO2(g) + 4H2O(g)
\({\Delta _r}H_{298}^o\)= \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \(\Sigma \)\({\Delta _f}H_{298}^o\)(bđ) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 3.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(CO2) + 4.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(H2O) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(C3H8) – 5.\({\Delta _f}H_{298}^o\)(O2) = 3.(-393,50) + 4.(-241,82) – (-105,00) – 5.0 = -2042,78 kJ - Dựa vào năng lượng liên kết: C3H8(g) + 5O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 3CO2(g) + 4H2O(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = \(\Sigma \)Eb(cđ) - \(\Sigma \)Eb(sp) => \({\Delta _r}H_{298}^o\) = Eb(C3H8) + 5.Eb(O2) – 3.Eb(CO2) – 4.Eb(H2O) = 2.Eb(C-C) + 8.Eb(C-H) + 5.Eb(O=O) – 3.2.Eb(C=O) – 4.2.Eb(O-H) = 2.347 + 8.413 + 5.498 – 6.745 – 8.467 = -1718 kJ --> Kết luận: Hai giá trị tính được gần bằng nhau.  Chia sẻ Bình luận
Quảng cáo
Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí
|
![CHUẨN NHẤT] Công thức phân tử của metan](https://img.loigiaihay.com/picture/2023/0329/iai-hoa-10-bai-14-trang-88-89-90-91-92-93-chan-troi-sang-tao-1680061969_6.jpg)
