Đáp án Hóa học 10 cánh diều Bài 14. PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ ENTHALPY

BÀI 14: PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ ENTHALPY

I. PHẢN ỨNG TỎA NHIỆT VÀ PHẢN ỨNG THU NHIỆT

Câu 1: Khi làm thí nghiệm, làm thế nào để biết một phản ứng là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Trả lời:

Ghi lại sự thay đổi nhiệt độ trong phản ứng khi làm thí nghiệm.

Câu hỏi vận dụng 1: Dự đoán các phản ứng sau đây là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

1. a) Nung NH₄Cl(s) tạo ra HCl(g) và NH₃(g).
2. b) Cồn cháy trong không khí.
3. c) Phản ứng thủy phân collagen thành gelatin (là một loại protein dễ tiêu hóa) diễn ra khi hầm xương động vật.

Trả lời:

1. a) Phản ứng thu nhiệt
2. b) Phản ứng tỏa nhiệt.
3. c) Phản ứng tỏa nhiệt.

Câu hỏi vận dụng 2: Lấy ví dụ một số phản ứng xảy ra trong tự nhiên có kèm theo sự tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt mà em biết.

Trả lời:

• Phản ứng tỏa nhiệt: đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt,..
• Phản ứng thu nhiệt: nung vôi, nung clinker xi măng,...

II. ENTHALPY TẠO THÀNH VÀ BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC

Câu 2: Nhiệt tỏa ra khi hình thành 1 mol Na₂O(s) ở điều kiện chuẩn từ phản ứng giữa Na(s) và O₃(g) có được coi là nhiệt tạo thành chuẩn của Na₂O(s) không? Giả sử Na tác dụng được với O₃ thu được Na₂O.

Trả lời:

Không. Vì nhiệt tạo thành chuẩn của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ đơn chất ở dạng bền nhất, mà O₃ không bền bằng O₂

Câu 3: Trong ví dụ 1, ở cùng điều kiện phản ứng, nếu chỉ thu được 0,5 mol Na₂O thì lượng nhiệt tỏa ra là bao nhiêu kJ?

Trả lời:

Lượng nhiệt tỏa ra là: -208,99 kJ 

Câu 4: 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 5: Giá trị của phản ứng sau (trang 80 SGK) là bao nhiêu kJ?

Trả lời:

 = -890,5 kJ

Câu hỏi luyện tập 1: Đốt cháy hoàn toàn 1 gam C₂H₂(g) ở điều kiện chuẩn, thu được CO₂(g) và H₂O(l), giải phóng 49,98 kJ. Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy 1 mol C₂H₂.

Trả lời:

Phương trình:

• 2C₂H₂(g) + 5O₂ → 4CO₂(g) + 2H₂O(l)
• Số mol C₂H₂ là: 126 mol.
• Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy 1 mol C₂H₂ là: 1299,48 kJ.

Câu hỏi luyện tập 2: 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 bằng cách nung CaCO₃? Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.

Trả lời:

• Nhiệt lượng cần là: 179,2 kJ.
• Số mol CH₄(g) đốt cháy để tạo nhiệt lượng đó là: 0,2 mol.
• Suy ra số gam là: 3,2 gam.

Câu hỏi vận dụng 3: Sự hô hấp cung cấp oxygen cho các phản ứng oxi hóa chất béo, chất đường, tinh bột,… trong cơ thể con người. Đó là các phản ứng giải phóng hay hấp thụ năng lượng? Năng lượng kèm theo các phản ứng này dùng để làm gì?

Trả lời:

Đó là các phản ứng giải phóng năng lượng. Năng lượng kèm theo thường dùng để giúp cơ thể con người hoạt động.

BÀI TẬP

Câu 1: Những loại phản ứng nào sau đây cần phải cung cấp năng lượng trong quá trình phản ứng?

(a) Phản ứng tạo gỉ kim loại.                              (b) Phản ứng quang hợp.

(c) Phản ứng nhiệt phân.                                     (d) Phản ứng đốt cháy.

Trả lời:

Câu đúng: b, c.

Câu 2: Một số phản ứng khi xảy ra sẽ làm nóng môi trường xung quanh, một số khác lại làm lạnh môi trường xung quanh. Em hãy cho biết sự khác biệt cơ bản giữa hai loại phản ứng này.

Trả lời:

Một loại là phản ứng thu nhiệt, một loại là phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 3:  Cho biết các phản ứng sau có   > 0 và diễn ra ở ngay nhiệt độ phòng. 2NH₄NO₃(s) + Ba(OH)₂.8H₂O(s) → 2NH₃ (aq) + Ba(NO₃)₂ (aq) + 10H₂O (l) Khi trộn đều một lượng ammonium nitrate (NH4NO3) rắn với một lượng barium

Trả lời:

Ở nhiệt độ phòng thì nhiệt độ của hỗn hợp tăng lên do phản ứng này là phản ứng thu nhiệt.

Câu 4: Cho biết phản ứng tạo thành 2 mol HCl(g) ở điều kiện chuẩn tỏa ra 184,6 kJ: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl (g) (*)

Những phát biểu nào dưới đây là đúng?

(1) Nhiệt tạo thành chuẩn của HCl(g) là -184,6 kJ mol^-1.

(2) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là -184,6 kJ.

(3) Nhiệt tạo thành chuẩn của HCl(g) là -92,3 kJ mol^-1.

(4) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (*) là -92,3 kJ.

Trả lời:

Phát biểu (b) và (c) là đúng

Cách 1: Tính enthalpy tạo thành chuẩn của HCl dựa vào enthalpy của phản ứng

Cách 2: Tính enthalpy tạo thành chuẩn của HCl dựa vào định nghĩa.

Phản ứng tạo thành 2 mol HCl(g) ở điều kiện chuẩn tỏa ra 184,6 kJ

⇒ Phản ứng tạo thành 1 mol HCl(g) ở điều kiện chuẩn tỏa ra