Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 5

Ôn tập Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên Enthalpy của phản ứng hóa học

- Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt

+ Phản ứng toả nhiệt là phản ứng hoá học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.

+ Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hoá học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.

- Biến thiên Enthalpy chuẩn của phản ứng

+ Biến thiên enthalpy chuẩn (hay nhiệt phản ứng chuẩn) của một phản ứng hoá học, được kí hiệu là \({\Delta _r}H_{298}^0\)) là nhiệt kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn.

+ Điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và thường chọn nhiệt độ 25°C (hay 298 K).

- Enthalpy tạo thành (nhiệt tạo thành)

Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền nhất.

- Ý nghĩa của dấu và giá trị \({\Delta _r}H_{298}^0\)

+ Phản ứng toả nhiệt:

\(\sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp) < \sum {\Delta _f}H_{298}^0(cd) \to {\Delta _r}H_{298}^0 < 0\)

+ Phản ứng thu nhiệt:

\(\sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp) > \sum {\Delta _f}H_{298}^0(cd) \to {\Delta _r}H_{298}^0 > 0\)

+ Thường các phản ứng có \({\Delta _r}H_{298}^0\) < 0 thì xảy ra thuận lợi.

Ôn tập Bài 14: Tính biến thiên Enthalpy của phản ứng hóa học

- Tính biến thiên Enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết

- Phản ứng hóa học xảy ra khi có sự phá vỡ các liên kết hoá học của chất đầu (cđ) và hình thành các liên kết hoá học của sản phẩm (sp). Sự phá vỡ các liên kết cần cung cấp năng lượng, sự hình thành các liên kết lại giải phóng năng lượng.

aA (g) + bB (g) → mM (g) + nN (g)

\({\Delta _r}H_{298}^0\) = a x Eb (A) + b x Eb (B) – m x Eb (M) - n x Eb (N)    

=> Tổng quát: \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {E_b}(c{\rm{d}}) - \sum {E_b}(sp)\)

Với \(\sum {E_b}(c{\rm{d}})\), \(\sum {E_b}(s{\rm{p}})\): tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng.

Chú ý: Tính biến thiển enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết được áp dụng cho phản ứng trong đó các chất đều có liên kết cộng hoá trị ở thể khí khi biết giá trị năng lượng liên kết của tất cả các chất trong phản ứng.

- Tính biến thiên Enthalpy của phản ứng dựa vào Enthalpy

aA + bB → MM + nN

\({\Delta _r}H_{298}^0 = m.{\Delta _f}H_{298}^0(M) + n.{\Delta _f}H_{298}^0(N) - a.{\Delta _f}H_{298}^0(A) - b.{\Delta _f}H_{298}^0(B)\) (2)

=> Tổng quát: \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp) - \sum {\Delta _f}H_{298}^0(cd)\)

Với \(\sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp);\sum {\Delta _f}H_{298}^0(cd)\): tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn tương ứng của sản phẩm, chất đầu của phản ứng.

Bài 1: Cho 0,5 g bột iron vào bình đựng 25 mL dung dịch CuSO₄ 0,2M ở 32 °C. Khuấy đều dung dịch, quan sát nhiệt kế thấy nhiệt độ lên cao nhất là 39 °C. Tính nhiệt của phản ứng. (Giả thiết nhiệt lượng của phản ứng toả ra được dung dịch hấp thụ hết, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước (4,2 J/g.K))

Hướng dẫn giải

- Nhiệt lượng tỏa ra là: \(Q = m.c.{\rm{\Delta }}T = 25.4,2.\left( {39 - 32} \right){\rm{ }} = 735{\rm{ }}J\)

\({n_{CuS{O_4}}} = 0,025.0,2 = 0,005\) (mol)

\({n_{Fe}} = \frac{{0,5}}{{56}} = 0,009\) (mol)

- Phương trình phản ứng: Fe + CuSO₄ -> FeSO₄ + Cu

-> Phản ứng tính theo CuSO₄

-> \({\rm{\Delta }}H = \frac{{735}}{{0,005}} = 147000J = 147kJ\)

Bài 2: Cho phản ứng sau: CH≡CH(g) + H₂(g) → CH₃-CH₃(g)

Năng lượng liên kết (kJ.mol^-1) của H–H là 436, của C−C là 347, của C−H là 414 và của C≡C là 839. Tính nhiệt (ΔH) của phản ứng và cho biết phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt.

Hướng dẫn giải

- Xét phương trình phản ứng:

CH≡CH(g) + 2H₂(g) → CH₃-CH₃(g)

\(\begin{array}{l}
{{\rm{\Delta }}_r}H_{298}^0 = ({E_b}(C \equiv C) + 2.{E_b}(C - H) + 2.{E_b}(H - H)) - (6.{E_b}(C - H) + {E_b}(C - C))\\
{{\rm{\Delta }}_r}H_{298}^0 = (839 + 2.414 + 2.436) - (6.414 + 347) =  - 292kJ
\end{array}\)

-> Phản ứng tỏa nhiệt

Bài 3: Một người thợ xây trong buổi sáng kéo được 500 kg vật liệu xây dựng lên tầng cao 10 m. Để bù vào năng lượng đã tiêu hao, người đó cần uống cốc nước hoà tan m g glucose. Biết nhiệt tạo thành của glucose (C₆H₁₂O₆), CO₂ và H₂O lần lượt là –1 271; –393,5 và –285,8 kJ/mol. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải
- Xét phương trình phản ứng: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O

\(\begin{array}{l}
{{\rm{\Delta }}_r}H_{298}^0 = 6.{{\rm{\Delta }}_f}H_{298}^0(C{O_2}) + 6.{{\rm{\Delta }}_f}H_{298}^0({H_2}O) - {{\rm{\Delta }}_f}H_{298}^0({C_6}{H_{12}}{O_6}) - 6.{{\rm{\Delta }}_f}H_{298}^0({O_2})\\
{{\rm{\Delta }}_r}H_{298}^0 = 6.( - 393,5) + 6.( - 285,8) - ( - 1271) - 6.0 =  - 2804,8kJ
\end{array}\)

- Năng lượng người thợ tiêu hao = 500.9,8.10 = 49000J = 49kJ

-> Khối lượng glucose cần nạp là \(\frac{{49.180}}{{2804,8}} \approx 3,15g\)

Sau bài học này, học sinh có thể:

- Nắm kiến thức về phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt, điều kiện chuẩn; nhiệt tạo thành và biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) của phản ứng.

- Tính được biến thiên enthalpy chuẩn của một số phản ứng theo năng lượng liên kết, nhiệt tạo thành.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 5 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 5 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Giải bài OT5.1 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.2 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.3 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.4 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.5 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.6 trang 60 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.7 trang 61 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.8 trang 61 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.9 trang 61 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.10 trang 61 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.11 trang 62 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.12 trang 62 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.13 trang 62 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Giải bài OT5.14 trang 62 SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo - CTST

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Hóa học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!