Bài tập file word Hoá học 10 cánh diều Ôn tập Chủ đề 4: Phản ứng oxi hoá - khử; 5: Năng lượng hoá học; 6: Tốc độ phản ứng hoá học (P1)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 4+5+6: PHẢN ỨNG OXI HOÁ - KHỬ. NĂNG LƯỢNG HOÁ HỌC. TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC

(PHẦN 1 – 20 CÂU)

Câu 1: Trong phản ứng oxi hóa - khử, chất oxi hóa  và chất khử là gì?

Trả lời:

- Chất khử là chất nhường electron

- Chất oxi hóa là chất nhận electron.

Câu 2: Thế nào là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt.

Trả lời:

- Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.

- Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt từ môi trường.

Câu 3: Vì sao khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng hóa học của các chất lại nhanh hơn?

Trả lời:

Ở nhiệt độ thường, các chất phản ứng chuyển động với tốc độ nhở; khi tăng nhiệt độ, các chất chuyển động với tốc độ lớn hơn dẫn đến tăng số va chạm nên hiệu quả tốc độ phản ứng tăng.

Câu 4: Trong quá trình bị gỉ của đinh ốc ngoài không, hãy cho biết nguyên tử nguyên tố nào nhường electron, nguyên tử nguyên tố nào nhận electron. Giải thích.

Trả lời:

- Fe nhường electron tạo thành cation Fe²⁺

Quá trình oxi hóa: Fe → Fe²⁺ + 2e

- Oxygen (oxi) của không khí nhận electron:

Quá trình khử: 2H₂O + O₂ + 4e → 4OH^-

- Fe²⁺ tan vào dung dịch có hòa tan khí O₂. Tại đây, Fe²⁺ tiếp tục bị oxi hóa, dưới tác dụng của ion OH^- tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe₂O₃.nH₂O.

Câu 5: Trong phản ứng hóa hóa học: 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂, chất nào đóng vai trò là chất oxi hóa.

Trả lời

Ta có : 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

Hydrogen (trong H₂O) có số oxi hóa từ +1 thành 0 (trong H₂) nên nó là chất bị oxi hóa.

Câu 6: Tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau:

1. C₂H₆(g) + O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
2. 2NH₃(g) + O₂(g) → 2NO(g) + 3H₂O(g)
3. N₂H₄(g) + 3CO(g) → N₂O(g) + 3CO₂(g)
4. 2Al(s) + Fe₂O₃(s) 2Fe(s) + Al₂O₃(s)

Biết nhiệt tạo thành của các chất:

Trả lời:

1. C₂H₆(g) + O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn:

=

1. 2NH₃(g) + O₂(g) → 2NO(g) + 3H₂O(g)

1. N₂H₄(g) + 3CO(g) → N₂O(g) + 3CO₂(g)

1. 2Al(s) + Fe₂O₃(s) 2Fe(s) + Al₂O₃(s)

Câu 7:  Cho phản ứng sau: 2CO(g) + O₂(g) →2CO₂(g)

1. Viết biểu thức tốc độ tức thời của phản ứng
2. Ở nhiệt độ không đổi tốc độ phản ứng thay đổi thế nào khi

- Tăng nồng độ O₂ 3 lần, giữ nguyên nồng độ CO?

- Tăng nồng độ CO 3 lần, giữ nguyên nồng độ O₂

- Tăng nồng độ O₂ và CO 3 lần?

Trả lời:

1. Biểu thức tốc độ tức thời
2. Tốc độ phản ứng ban đầu:

Sự thay đổi tốc độ phản ứng khi:

- Tăng nồng độ O₂ 3 lần, giữ nguyên nồng độ CO

 => Tốc độ phản ứng tăng 3 lần.

- Tăng nồng độ CO 3 lần, giữ nguyên nồng độ O₂

 => Tốc độ phản ứng tăng 9 lần.

- Tăng nồng độ O₂ và CO 3 lần:

 => Tốc độ phản ứng tăng 27 lần.

Câu 8: Dựa theo quy tắc octet, giải thích vì sao số oxi hóa của O là -2, của kim loại nhóm IA là +1, của kim loại nhóm IIA là +2 và của Al là +3.

Trả lời:

- Nguyên tử O có 6 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử O có xu hướng nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích -2.

Số oxi hóa của một nguyên tử một nguyên tố trong hợp chất là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó với giả định đây là hợp chất ion.

⇒ Số oxi hóa của O trong hợp chất là 2-.

Tương tự như vậy đối với kim loại nhóm IA, IIA và Al.

- Nguyên tử kim loại nhóm IA có 1 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử kim loại nhóm IA có xu hướng nhường đi 1 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +1.

⇒ Số oxi hóa của kim loại nhóm IA là 1+.

- Nguyên tử kim loại nhóm IIA có 1 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử kim loại nhóm IIA có xu hướng nhường đi 2 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +2.

⇒ Số oxi hóa của kim loại nhóm IIA là 2+.

- Nguyên tử Al có 3 electron lớp vỏ ngoài cùng, theo quy tắc octet nguyên tử Al có xu hướng nhường đi 3 electron này để đạt được cấu hình bền vững giống như khí hiếm và trở thành ion mang điện tích +3.

⇒ Số oxi hóa của Al là 3+.

Câu 9: Lập phương trình phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron, nêu rõ chất oxi hóa, chất khử trong mỗi trường hợp:

1. C + HNO₃→ CO₂+ NO₂ + H₂O
2. P + HNO₃→   H₃PO₄+ NO₂+  H₂O
3. P + H₂SO₄→ H₃PO₄+ SO₂ + H₂O
4. C + H₂SO₄→  CO₂+ SO₂+ H₂O

Trả lời:

1. C + HNO₃→ CO₂+ NO₂ + H₂O

Chất khử: C

Chất oxi hoá: HNO₃

Vậy C + 4HNO₃ → CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

1. P + HNO₃→   H₃PO₄+ NO₂+  H₂O

Chất khử: P

Chất oxi hoá: HNO₃

Vậy P + 5HNO₃ →   H₃PO₄ + 5NO₂ + H₂O

1. P + H₂SO₄→ H₃PO₄+ SO₂ + H₂O

Chất khử: P

Chất oxi hóa: H₂SO₄

Vậy 2P + 5H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 5SO₂ + 2H₂O

1. C + H₂SO₄→  CO₂+ SO₂+ H₂O

Chất khử: C

Chất oxi hóa: H₂SO₄

Vậy C + 2H₂SO₄  →  CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

Câu 10: Xét phản ứng sau: SO₂ (g) + O₂ (g) → SO₃(l) . Biết nhiệt tạo thành  của SO₂ là -296,8kJ/mol và của SO₃ là(l) là -441,0kJ/mol. Tính biến thiên của phản ứng ở điều kiện chuẩn.

Trả lời:

Câu 11: Cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong các trường hợp sau:

1. Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh để giữ thực phẩm tươi lâu.
2. Sử dụng các loại men thích hợp để làm sữa chua, rượu uống.
3. Trong sản xuất gang, thông dùng không khí nén, nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc.
4. Trong sản xuất xi măng cần nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke.

Trả lời:

1. Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh để giữ thực phẩm tươi lâu.

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: nhiệt độ

Trong tủ lạnh, nhiệt độ thấp hơn so với bên ngoài, làm giảm tốc độ phản ứng hay giảm sự sinh trưởng của vi sinh vật, từ đó mà giữ thực phẩm tươi lâu hơn.

1. Sử dụng các loại men thích hợp để làm sữa chua, rượu uống.

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: chất xúc tác.

Men sữa chua hay men rượu là một chất xúc tác sinh học có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng.

1. Trong sản xuất gang, thường dùng không khí nén nóng thổi vào lò cao để đốt cháy than cốc.

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: áp suất hay nồng độ.

Khi nén không khí, áp suất tăng dẫn đến nồng độ chất khí tăng thì tăng tốc độ phản ứng.

1. Trong sản xuất xi măng, cần nghiền nguyên liệu trước khi đưa vào lò nung để sản xuất clanhke.

Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: diện tích tiếp xúc

Nghiền nguyên liệu với mục đích tăng diện tích tiếp xúc giữa các chất để tăng tốc độ phản ứng.

Câu 12: Vì sao enthalpy tạo thành của một đơn chất bền lại bằng 0?

Trả lời:

- Enthalpy tạo thành chuẩn (hay nhiệt tạo thành chuẩn) của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành một mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

- Đơn chất bền nên không có sự biến đổi, enthalpy tạo thành bằng 0.

Câu 13: Cho sơ đồ phản ứng: 2AgNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2Ag. Tính khối lượng Cu cần dùng để khử vừa đủ ion Ag+  trong 100ml dung dịch AgNO3 0,2M.

Trả lời:

Số mol AgNO₃: n = C_M × V = 0,2×0,1 = 0,02 (mol)

2AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ +2Ag

0,02 → 0,01

Vậy m_Cu = n×M = 0,01×64 = 0,64 (g)

Câu 14: Carbon monoxide(CO) là hợp chất cực kì nguy hiểm, do việc hít thở phải một lượng lớn CO sẽ dẫn tới tương tổn do giảm oxygen trong máu hay tổn thương hệ thần kinh cũng như có thể gây tử vong. Nồng độ chỉ khoảng 0,01 carbon monoxide trong không khí cũng có thể là nguy hiểm đến tính mạng. CO là chất khí không màu không mùi và không gây kích ứng nên rất nguy hiểm vì người ta không cảm nhận được sự hiện diện của co trong không khí. CO có tính liên kết với hemoglobin (Hb) trong hồng cầu mạnh gấp 250 - 280 lần so với oxygen nên khi được hít vào phổi CO sẽ gắn chặt với Hb thành HbCo do máu không thể chuyên chở oxygen lên đến tế bào. Có nhiều nguồn sinh ra Carbon monoxide như khí thải động cơ, sự đốt nhiên liệu đó là sản phẩm chính trong sự cháy không hoàn toàn của Carbon và các hợp chất chứa Cacbon.

Xét phản ứng tạo thành: C(s) + CO2 → 2CO(g)

Tính  nhiệt tạo thành của phản ứng biết  enthalpy tạo thành chuẩn của CO(g) là -393,5kJ/mol, CO(g) là -110,5kJ/mol. Cho biết phương trình này tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

Trả lời:

C(s) + CO2 → 2CO(g)

Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn:

=>

nên đây là phản ứng thu nhiệt.

Câu 15:  Tại thời điểm t1 nồng độ của chất X bằng C, tại thời điểm t₂ với (t₂ > t₁) nồng độ của chất X bằng  C₂. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian trên được tính theo biểu thức nào ?

Trả lời:

Câu 16: Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam CH₄(g) để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 1 mol CaO(s) bằng cách nung CaCO₃(s). Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.

Trả lời:

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

Khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄ sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 890,36 kJ

Vậy cần đốt cháy 178,29:890,36 mol CH₄ sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 178,29 kJ

Khối lượng CH₄ cần lấy là 178,29:890,36.16 = 3,2 gam

Câu 17: Hòa tan 1,35 gam một kim loại có hóa trị 3 bằng HNO3 loãng thu được 1,12 lít khí NO (đktc). Xác định kim loại trên.

Trả lời:

Số mol NO: n=V:M=1,12:22,4=0,05 mol

X + 4HNO₃ → X(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

0,05 ← 0,05 mol

M_X = m:n = 1,35:0,05 = 27 (g/mol)

Vậy X là Al.

Câu 18: Xăng E5 được tạo nên bởi sự pha trộn xăng A92 và ethanol (C₂H₅OH) theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 95 : 5, giúp thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch, phù hợp với xu thế phát triển chung trên thế giới và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Viết phương trình của phản ứng hóa học đốt cháy ethanol thành CO₂ và H₂O. Phản ứng này có phải là phản ứng oxi hóa – khử hay không? Nó thuộc loại phản ứng cung cấp hay tích trữ năng lượng.

Trả lời:

C₂H₅OH + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O

Số oxi hóa của O là -2, H là +1

Gọi số oxi hóa trung bình của C là x ta có:

2.x + 5.(+1) + 1.(-2) + 1.(+1) = 0 → x = -2

Vậy số oxi hóa trung bình của C trong C₂H₅OH là +2

C₂H₅OH + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O

Ta thấy có sự thay đổi số oxi hóa của C và O trước và sau phản ứng

⇒ Là phản ứng oxi hóa khử

Câu 19: Cho phản ứng Br₂ + HCOOH → 2HBr + CO₂ 

Nồng độ ban đầu của Br₂ là a M, sau 50 giây nồng độ Br₂ còn lại là 0,01M. Tốc độ trung bình của phản ứng trên tính theo Br₂ là 4.10^-4 M/s. Tính giá trị của a

Trả lời:

 => a = 0,03

Câu 20: Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:

S (thỏi) + O₂(g) → SO₂(g)  = -296,06kJ

S (đơn tà) + O₂(g) → SO₂(g)  = -296,36kJ

1. a) Tính nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của quá trình: S (thỏi) → S (đơn tà)
2. b) Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt. So sánh độ bền của S (thỏi) và S (đơn tà)

Trả lời

1. S (thỏi) + O₂(g) → SO₂(g) = -296,06kJ

Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn:

=>

=>

 S (đơn tà) + O₂(g) → SO₂(g)  = -296,36kJ

Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn:

=>

=>

S(thỏi) → S(đơn tà)

Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn:

=>

1. Vì = 0,3 > 0 nên phản ứng thu nhiệt.

Vì nhiệt tạo thành của S đơn tà lớn hơn 0 nên S đơn tà kém bền hơn so với S thỏi.