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 (P2)

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

(PHẦN 2 – 20 CÂU)

Câu 1: Quá trình khử và quá trình oxi hóa là gì? Nêu nguyên tắc của phản ứng oxi hóa – khử.

Trả lời:

- Quá trình oxi hóa là quá trình nhường electron

- Quá trình khử là quá trình nhận electron.

- Nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường = tổng số electron chất oxi hóa nhận

Câu 2: Tốc độ của phản ứng hóa học, tốc độ phản ứng trung bình là gì?

Trả lời:

- Tốc độ phản ứng hóa học là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.

- Tốc độ phản ứng trung bình là tốc độ được tính trong một khoảng thời gian phản ứng.

Câu 3: Cho phản ứng : 2N₂O₅(g) → 4NO₂ (g) + O₂(g)

Sau từ thời gian từ giây 61 đến giây 121, nồng độ NO₂  tăng từ 0,30M lên 0,40M. Tính tốc độ trung bình của phản ứng

Trả lời:

Câu 4: Khi đốt cháy tờ giấy hay đốt lò than, ta cần thực hiện giai đoạn khơi mào như thế nào?

Trả lời:

Khi đốt cháy tờ giấy hay đốt lò than, ta cần thực hiện giai đoạn khơi mào bằng cách nhóm lửa (đốt một góc tờ giấy trước, đốt cháy một góc lò than trước).

Câu 5: Trong phản ứng hóa hóa học: Fe + H₂SO₄ →FeSO₄ + H₂, Fe đóng vai trò là chất khử hay oxi hóa.

Trả lời:

Ta có : Fe + H₂SO₄ →FeSO₄ + H₂

Fe → Fe²⁺ + 2e

Fe có vai trò là chất khử vì số oxi hóa giảm.

Câu 6: Viết phương trình nhiệt hóa học của các quá trình tạo thành của các chất sau đây từ đơn chất

1. Aluminum oxide (Al₂O₃), biết rằng tạo thành mol Al₂O₃tỏa ra nhiệt lượng là 1676 kJ
2. Nước ở trạng thái lỏng, biết rằng sự tạo thành 1,5 mol nước lỏng tỏa ra nhiệt lượng là 428,76 kJ

Trả lời:

1. 4Al + 3O₂→ 2Al₂O₃

Lượng nhiệt tỏa ra khi tạo thành 1 mol Al₂O₃ là 1676 kJ nên nhiệt tạo thành chuẩn của phản ứng trên là 2×(-1676)= -3352 kJ

Phương trình nhiệt hóa học: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ ;

1. 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O

Lượng nhiệt tỏa ra khi tạo thành 1,5 mol H₂O là 428,76kJ nên nhiệt tạo thành chuẩn của phản ứng trên là 2×(-428,76):1.5= -571,68 kJ

Phương trình nhiệt hóa học: 2H₂(g) + O₂ (g) → 2H₂O(l) ;

Câu 7: Một phản ứng hóa học xảy ra theo phương trình: A + B → C

Nồng độ ban đầu của chất A là 0,8M, chất B là 1M. Sau 20 phút nồng độ chất A giảm xuống còn 0,78M

1. Tính nồng độ mol của chất B sau 20 phút
2. Tính tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian nói trên

Trả lời:

A + B → C

 Ban đầu   0,8  1 0

Phản ứng  0,02

Sau phản ứng  0,78

Sau 20 phút, nồng độ chất A đã phản ứng là

C_{A phản ứng} = C_{A ban đầu} – C_{A sau phản ứng} = 0,8 – 0,78 = 0,02M

=> C_{B phản ứng} = CA phản ứng = 0,02M

=> C_{B sau phản ứng} = C_{B ban đầu} – C_{B phản ứng} = 1 – 0,02 = 0,98M.

1. Tốc độ trung bình của phản ứng:

Câu 8: Vì sao khi nung vôi người ta phải xếp đá vôi lẫn với than trong lò?

Trả lời:

Khi nung vôi người ta phải xếp đá vôi lẫn với than trong lò vì:

- Phản ứng đốt cháy than là phản ứng tỏa nhiệt.

- Phản ứng nung vôi là phản ứng thu nhiệt.

- Nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy than sẽ cung cấp cho quá trình nung vôi.

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. M + HNO₃→ M(NO₃)_n+ NO₂ + H₂O
2. Fe_xO_y+ H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃  + SO₂+  H₂O
3. Fe_xO_y+ HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

Trả lời:

1. M + HNO₃→ M(NO₃)_n+ NO₂ + H₂O

Chất khử: M

Chất oxi hoá: HNO₃

Vậy M + 2nHNO₃ → M(NO₃)_n + nNO₂ + nH₂O

1. Fe_xO_y+ H₂SO₄→ Fe₂(SO₄)₃  + SO₂+  H₂O

Chất khử: Fe_xO_y

Chất oxi hoá: HNO₃

Vậy 2Fe_xO_y + (6x – 2y)H₂SO₄ → xFe₂(SO₄)₃  + (3x – 2y)SO₂ + (6x – 2y)H₂O

1. Fe_xO_y+ HNO₃→ Fe(NO₃)₃ + NO + H₂O

Chất khử: Fe_xO_y

Chất oxi hóa: H₂SO₄

Vậy 3Fe_xO_y + (12x – 2y)HSO₃ → 3xFe(NO₃)₃  + (3x – 2y)NO + (6x – y)H₂O

Câu 10: Xét phản ứng sau: C( graphit) + 2N₂O (g) → CO₂(g) + 2N₂ (g);  = -557,5kJ, biết nhiệt tạo thành  của CO₂ (g) là -393,5 kJ/mol. Tính nhiệt tạo thành của NO₂.

Trả lời:

=>

=>

Câu 11:  Khi tăng nhiệt độ thêm 10°C tốc độ phản ứng tăng 4 lần. Nếu giảm nhiệt độ phản ứng từ 70°C - 40°C thì tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phản ứng hoá học được biểu diễn bằng công thức:

Tức là khi tăng nhiệt độ thêm 10^oC thì tốc độ phản ứng tăng γ lần. Ở đây γ = 4.

Khi giảm nhiệt độ phản ứng từ 70 độ C xuống 40 độ C thì tỉ lệ

Vậy tốc độ phản ứng giảm 64 lần khi giảm nhiệt độ từ 70 độ xuống 40 độ C

Câu 12: Thực phẩm bị ôi thiu do các phản ứng oxi hóa của oxygen cũng như sự hoạt động của vi khuẩn. Giải thích vì sao để hạn chế sự ôi thiu, người ta lại bơm N₂ hoặc CO₂ vào túi đựng thực phẩm trước khi đóng gói. Biết rằng nồng độ oxygen trong túi thực phẩm sau khi bơm N₂ hoặc CO₂ chỉ còn khoảng 2 – 5%.

Trả lời:

Bơm N₂ hoặc CO₂ vào túi để đẩy bớt oxygen ra ngoài

⇒ Giảm nồng độ oxygen trong túi

⇒ Giảm tốc độ phản ứng oxi hóa của oxygen

⇒ Hạn chế sự ôi thiu thực phẩm

Câu 13: Hòa tan hết 5,6 gam  iron trong sulfuric acid đặc, nóng dư ta thu được khí SO₂. Tính thể tích khí SO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn

Trả lời:

n_Fe = m : M =5,6 : 56 = 0,1 mol

2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

0,1 → 0,15

Vậy V_SO2 = n_SO2 × 22,4 = 0,15 × 22,4 = 3,36 (l)

Câu 14: Cho phương trình nhiệt hóa học sau:

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O

C(graphite,s) + O₂(g) → CO₂(g)

1. Phản ứng nào có thể tự xảy ra ( giai đoạn khơi mào ban đầu) phản ứng nào không thể tự xảy ra.
2. Tính khối lượng enthanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trình nhiệt phân hoàn toàn 15g CaCO3. Cho phản ứng hiệu suất đều là 100%

Trả lời:

1. Phản ứng (1) không thể tự xảy ra được do (phản ứng thu nhiệt), phản ứng (2) và (3) có thể tự xảy ra được do (phản ứng toả nhiệt).
2. n_CaCO3= m : M = 15:100 = 0,15 mol.

Lượng nhiệt cần cung cấp khi nhiệt phân 0,15 mol CaCO₃ là 0,15×178,49 = 26,77kJ

Số mol ethanol cần dùng để phản ứng toả ra lượng nhiệt 26,77kJ là:

26,77:1370,7 = 0,02 mol

Số mol graphite cần dùng để phản ứng tỏa ra lượng nhiệt 26,77 kJ là:

26,77:393,51 = 0,068 mol

Khối lượng ethanol cần dùng để phản ứng tỏa ra lượng nhiệt

26,77kJ là: 0,02 × 46 = 0,92g

Khối lượng graphite cần dùng để phản ứng tỏa ra lượng nhiệt 26,77kJ là:

0,068×12 = 0,816g

Câu 15: Xét chất phản ứng: 2CO(g) → CO₂(g) + C(s)

Để tốc độ phản ứng tăng lên 16 lần thì nồng độ khí CO₂ thay đổi như thế nào?

Trả lời:

Tốc độ phản ứng ban đầu:

Tốc độ phản ứng sau:

Tốc độ phản ứng tăng 16 lần:

=>

Vậy để tốc độ phản ứng tăng lên 16 lần thì nồng độ khí CO phải tăng 4 lần.

Câu 16: Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt. Hãy giải thích vì sao chúng ta cần phải nhai kĩ thức ăn trước khi nuốt.

Trả lời:

- Enzyme amylase và lipase có trong nước bọt là chất xúc tác đẩy nhanh quá trình tiêu hóa tinh bột và chất béo.

- Khi nhai kĩ thức ăn được chia nhỏ hơn nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa thức ăn với các enzyme, khiến các phản ứng trong quá trình tiêu hóa chất béo và tinh bột xảy ra nhanh hơn, hiệu quả hơn.

Câu 17: Cho 10 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc nóng dư, thu được 5,6 lít khí NO2 thoát ra (đktc) và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được m gam muối khan. Tính m.

Trả lời:

Quy đổi hỗn hợp X thành Fe (x mol) và O (y mol)

Số mol NO₂ : n_NO2 = V:22,4 = 5,6:22,4 = 0,25 mol

Áp dụng định luật bảo toàn electron: 3x = 0,25 + 2y

Khối lượng hỗn hợp X: 56x + 16y = 10

Giải hệ phương trình ta thu được: x = 0,15; y = 0,1 (mol)

=> n_Fe(NO3)3 = n_Fe = 0,15 mol

Vậy m = m_Fe(NO3)3 = 36,3 g

Câu 18: Rót khoảng 2 ml nước oxy già (dung dịch H₂O₂ 3%) vào một ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra. Tiếp theo thêm một lượng nhỏ bột MnO₂ (màu đen, dùng làm chất xúc tác) vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượng và rút ra kết luận về ảnh hưởng của chất xúc tác tới tốc độ phản ứng.

Trả lời:

- Rót khoảng 2ml nước oxy già (dung dịch H₂O₂ 3%) vào một ống nghiệm.

Hiện tượng: Xuất hiện lăn tăn bọt khí.

Nhận xét: Dung dịch H₂O₂ 3% ở điều kiện bình thường phân hủy rất chậm tạo bọt khí O₂ thoát ra. Theo phương trình:

2H₂O₂(aq) → O₂(g) + 2H₂O(l)

- Thêm một lượng nhỏ bột MnO₂ (màu đen, dùng làm chất xúc tác) vào ống nghiệm.

Hiện tượng: Bọt khí thoát ra mãnh liệt, khi kết thúc thí nghiệm màu đen của MnO₂ ban đầu vẫn giữ nguyên.

Nhận xét: Phản ứng xảy ra nhanh hơn do thêm xúc tác MnO₂, sau phản ứng MnO₂ không bị biến đổi.

2H₂O₂(aq) 2 O₂(g) + 2H₂O(l)

Kết luận: Chất xúc tác MnO₂ làm tăng tốc độ phân hủy H₂O₂.

Câu 19: Cho 10 gam zinc dạng hạt vào một cốc đựng dung dịch H₂SO₄ 4M dư ở nhiệt độ thường. Nếu giữ nguyên các điều kiện khác chỉ thay đổi một trong các điều kiện sau thì tốc độ phản ứng sẽ thay đổi như thế nào? a. thay 10 gam zinc dạng hạt bằng 10 gam zinc dạng bột

1. thay dung dịch H₂SO4 4M bằng dung dịch H₂SO₄2M
2. thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 50 độ C
3. dùng thể tích dung dịch H₂SO₄4M tăng gấp đôi so với ban đầu

Trả lời:

1. Thay 10 gam zinc dạng hạt bằng 10 gam zinc dạng bột.

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

Ở dạng bột thì diện tích tiếp xúc giữa zinc và acid là lớn hơn so với dạng hạt nên tốc độ phản ứng sẽ tăng.

1. thay dung dịch H₂SO4 4M bằng dung dịch H₂SO₄2M

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

Khi tăng nồng độ chất tham gia thì tốc độ phản ứng tăng.

1. thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 50 độ C

Yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ

Khi tăng nhiệt độ từ 25 độ C (nhiệt độ thường) đến 50 độ C thì tốc độ phản ứng tăng.

1. dùng thể tích dung dịch H₂SO₄4M tăng gấp đôi so với ban đầu

Yếu tố ảnh hưởng: thể tích không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Khi tăng thể tích thì tốc độ phản ứng không thay đổi.

Câu 20: Khí LPG là hỗn hợp của các chất hydrocarbon, trong đó thành phần chủ yếu là propane (C₃H₈), butane (C₄H₁₀) và một số thành phần khác.

Xét phản ứng đốt cháy khí gas:

C₃H₈(g) + 5O₂ → 3CO₂(g) + 4H₂O(l)

C₄H₁₀(g) + O₂ → CO₂(g) + 5H₂O(l)

1. Tính nhiệt tạo thành của phản ứng trên. Biết nhiệt tạo thành có biến thiên enthalpy chuẩn của C₃H₈(g) là -105,00kJ/mol, của C₄H₁₀là -124,7 kJ/mol, của CO₂(g) là -393,6kJ/mol, H₂O(l) là -285,85kJ/mol.
2. Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12kg với tỉ lệ thể tích của propane : butane là 30:70 (các thành phần khác không đáng kể)
3. Nếu một hộ gia đình cần sử dụng lượng nhiệt là 5600kJ mỗi ngày, sau bao lâu thì gia đình đó sử dụng hết 1 bình gas (biết hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 80%)

Trả lời:

C₃H₈(g) + 5O₂ → 3CO₂(g) + 4H₂O(l)

Ta có:

=>

C₄H₁₀(g) + O₂ → CO₂(g) + 5H₂O(l)

Ta có:

=>

1. Gọi x, y lần lượt là số mol propane và butane có trong 12 kg khí gas.

Ta có hệ:

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg:

67×2218,86 + 156×2878,5 = 597709,62 kJ

1. Hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 80% nên nhiệt lượng có ích là:

80%×5977009,62 = 478167,696 kJ

Mỗi ngày hộ gia đình sử dụng nhiệt là 5600 kJ nên thời gian gia đình đó sử dụng hết bình gas 12 kg là:

478167,696:5600 = 85 ngày