Giáo án điện tử hóa học 10 chân trời bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học (3 tiết)

BÀI 14. TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC (3 tiết)

1. KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Methane cháy tỏa nhiệt lớn nên được dùng làm nhiên liệu. Khi trộn methane và oxygen với tỉ lệ thích hợp sẽ tạo ra hôn hợp nổ.

Hình ảnh (1.Khởi động)

Biến thiên enthalpy của phản ứng trên được tính toán dựa trên các giá trị nào?

Đáp án

Biến thiên enthalpy của phản ứng cháy của methane có thể được tính theo hai cách:

- Cách 1: Dựa vào nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:

- Cách 2: Dựa vào năng lượng liên kết của các chất.

1. NỘI DUNG BÀI HỌC
2. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết
3. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

III. PHẦN TRIỂN KHAI KIẾN THỨC

1. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết

• Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết

Hoạt động nhóm 4: Em hãy đọc thông tin mục 1 SGK và trả lời câu hỏi:

CH1. 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)?

Hình ảnh (2.Hình 14.1)

CH2. Để tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chấy trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH₄, CH₃Cl, NH₃, CO₂.

CH3. Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen  chỉ phản ứng với oxygen  ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide .

Luyện tập 1. Xác định  của phản ứng sau dựa vào giá trị  ở bảng 14.1:

Hãy cho biết phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

Hình ảnh (3.Bảng 14.1)

Trả lời

CH1.

+ Liên kết hóa học bị phá vỡ: H-H, O=O

+ Liên kết hóa học được hình thành là HCl

CH2.

• CH₄ có 4 liên kết đơn C-H
• CH₃Cl có 3 liên kết đơn C-H và 1 liên kết đơn C – Cl
• NH₃ có 3 liên kết đơn N – H
• CO₂ có 2 liên kết đôi C=O

CH3.

Ta thấy để phá vỡ 1 liên kết  và 1 liên kết  để hình thành 2 liên kết N-O cần cung cấp nhiệt lượng lớn (229kJ).

→ Cần thực hiện ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện thì phản ứng mới xảy ra.

Luyện tập 1.

→ Phản ứng tỏa nhiệt.

à Kết luận

 =  -

Với   , : tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng.

Luyện tập 2. Tính  của hai phản ứng sau:

Liên hệ giữa giá trị  với độ bền của  và giải thích, biết phân tử  gồm 1 liên kết đôi O=O và 1 liên kết đơn O-O.

Trả lời

Dựa vào kết quả tính toán: O₂→ 2O và 3O₂ có  < 0 → tồn tại O₂ → O₂ là trạng thái bền của nguyên tố oxygen.

2. Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

• Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành

Hoạt động nhóm 4: Em hãy nghiên cứu thông tin SGK và trả lời câu hỏi:

CH4. Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học không? Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào?

Luyện tập. Dựa vào giá trị enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, hãy tính giá trị  của các phản ứng sau:

Trả lời

- Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng liên quan hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học.

- Khi tính giá trị biến thiên enthalpy cần nhân hệ số tỉ lượng với enthalpy tạo thành của các chất tương ứng.

- Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở 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^oC (hay 298K).

Luyện tập.

(1)