Title NĂNG LƯỢNG PHẢN ỨNG HÓA HỌC.pdf ✅

Nung nóng copper (II) carbonate thu được chất rắn đen (copper (II) oxide) Kiểu 2. Xác định quá trình thu nhiệt hay tỏa nhiệt thông qua biến thiên enthalpy Ví dụ 2. Hoàn thành bảng thông tin sau: Phương trình Phản ứng thu nhiệt Phản ứng tỏa nhiệt Znrắn + 2HCldung dịch ⎯⎯→ ZnCl2 (dung dịch) + H2 (khí); 0  = − r 298 H 152,6 kJ Crắn + H2Okhí ⎯⎯→ CO2 (khí) + H2 (khí); 0  = + r 298 H 131,25kJ Hỗn hợp baking soda (NaHCO3) và giấm (CH3COOH) có tác dụng làm sạch các vết bẩn. Hỗn hợp này tạo ra một lượng lớn bọt. Phương trình nhiệt hoá học của phản ứng: NaHCO3 (rắn) + CH3COOHdung dịch ⎯⎯→ CH3COONa(dung dịch) + CO2 (khí) + H2O(lỏng) 0 ΔHr 298 = 94,30 kJ CaCO3(s) ⎯⎯→ CaO(s) + CO2(g) o  = + r 298 H 176,0 kJ C2H4(g) + H2(g) ⎯⎯→ C2H6(g) o  = − r 298 H 137,0 kJ Fe2O3(s) + 2Al(s) ⎯⎯→ Al2O3(s) + 2Fe(s) o  = − r 298 H 851,5 kJ C(s) + H2O(g) o ⎯⎯→t CO(g) + H2(g) r 0 H298 = +131,25kJ (1) CuSO4(aq) + Zn(s) → ZnSO4(aq) + Cu(s) r 0 H298 = -231,04kJ (2) Ví dụ 3. Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: CO2(g) ⎯⎯→ CO(g) + 1 2 O2(g) o  = r 298 H 280kJ . Giá trị o r 298 H của phản ứng : 2CO(g) + O2(g) ⎯⎯→ 2CO2(g) là bao nhiêu? 5 6 0 Theo đề 1 mol CO2 phân hủy sẻ sẽ cần 280 kJ  lượng nhiệt cần cung cấp khi phân hủy 2 mol CO2 là 280.2 560 = Kiểu 3. Xác định quá trình thu nhiệt hay tỏa nhiệt thông qua đồ thị Ví dụ 4. Viết phương trình nhiệt hóa học ứng với sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của hai phản ứng sau: Theo đồ thị ta có phương trình như sau: Enthalpy (kJ/mol) . 2ClF3 khí + 2O2 khí Cl2Okhí + 3F2Okhí . . . . Chiều phản ứng Enthalpy (kJ/mol) . 2CO2 khí + 4H2Olỏng 2CH3OHlỏng + 3O2 khí . . . . Chiều phản ứng
2ClF3(g) + 2O2(g) ⎯⎯→ Cl2O(g) + 3F2O(g) 0 f 298 H = +394,10 kJ 2CH3OH(l) + 3O2(g) ⎯⎯→ 2CO2(g) + 4H2O(l) 0 f 298 H = -1450 kJ Ví dụ 5. Quan sát hình 13.5, mô tả sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng, nhận xét về giá trị của 0 f 298 H (sp) và 0 f 298 H (c ) đ . Theo đồ thị ta có phương trình như sau: giá trị 0 f 298 H (sp) nhỏ hơn 0 f 298 H (c ) đ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1. Cho phương trình nhiệt hóa học của các phản ứng như sau: (1) CO2(g) ⎯⎯→ CO(g) + 1 2 O2(g) o  = r 298 H 280kJ (2) 3H2(g) + N2(g) o ⎯⎯→t 2NH3(g) o  = − r 298 H 91,8kJ (3) 3Fe(s) + 4H2O(l) ⎯⎯→ Fe3O4(s) + 4H2(g) o  = r 298 H 26,32kJ (4) 2H2(g) + O2(g) ⎯⎯→ 2H2O(g) o  = − r 298 H 571,68kJ Có bao nhiêu phản ứng xảy ra không thuận lợi ở điều kiện chuẩn? Câu 2. Cho các chất sau: CaCO3(s), C(s), H2(g), O2(g), HCl(g), Na2O(s), CO2(g), Cl2(g), N2(g). Có bao nhiêu chất có o  = f 298 H 0 ?. Câu 3. Cho các phát biểu sau: (1) Hầu hết các phản ứng thu nhiệt và tỏa nhiệt đều cần thiết khơi mào (đun hoặc đốt nóng ...). (2) Khi đốt cháy tờ giấy hay đốt lò than, ta cần thực hiện giai đoạn khơi mào như đun hoặc đốt nóng. (3) Một số phản ứng thu nhiệt diễn ra bằng cách lấy nhiệt từ môi trường bên ngoài, nên làm cho nhiệt độ của môi trường xung quanh giảm đi. (4) Sau giai đoạn khơi mào, hầu hết các phản ứng thu nhiệt không cần phải tiếp tục đun hoặc đốt nóng. Trong các phát biểu trên, số phát biểu sai là bao nhiêu? Câu 4. Dựa vào phương trình nhiệt hóa học của phản ứng sau: 3Fe (s) + 4H2O (l) ⎯⎯→ Fe3O4 (s) + 4H2 (g) 0 r 298 H = +26,32 kJ Tính giá trị 0 r 298 H của phản ứng: Fe3O4 (s) + 4H2(g) ⎯⎯→ 3Fe(s) + 4H2O(l). (làm tròn đến hàng đơn vị) Enthalpy (kJ/mol) . Na2SO4 aq + 4H2Ol H2SO4 aq + 2NaOHaq . . Chiều phản ứng
Câu 5. Cho phương trình nhiệt hóa học sau: H2 (g) + 1 2 O2(g) ⎯⎯→ H2O(l) 0  = r 298 H -285,83kJ Tính nhiệt nhiệt cần cung cấp khi phân hủy 1 mol nước. (làm tròn đến hàng đơn vị) Câu 6. Cho phương trình nhiệt hóa học sau: CO(g) + 1 2 O2(g) ⎯⎯→ CO2(g) 0  = r 298 H -283,00kJ Tính nhiệt lượng tỏa ra khí đốt cháy 0,1 mol CO. Câu 7. Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: CO2 (g) ⎯⎯→ CO(g) + 1 2 O2(g) o r 298 H = + 280 kJ Tính nhiệt nhiệt cần cung cấp để tạo thành 56 gam CO (g). Câu 8. Cho phương trình nhiệt hóa học sau: NaOH (aq) + HCl (aq) ⎯⎯→ NaCl (aq) + H2O (l) 0  = − f 298 H 57,3kJ Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. Câu 9. Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng nhiệt phân CaCO3 CaCO3 (rắn) 0 0 ⎯⎯⎯⎯⎯→ 900 C 1000 C − CaO(rắn) + CO2 (khí) 0  = + f 298 H 178,49kJ Từ kết quả giải thích vì sao khi nung vôi cần cung cấp nhiệt liên tục, nếu dừng cung cấp nhiệt phân phản ứng sẽ không tiếp diễn. Câu 10. Khí hydrogen cháy trong không khí tạo thành nước theo phương trình hoá học sau: 2H2 (g) + O2(g) ⎯⎯→ 2H2O(g) 0 ΔHr 298 = - 483,64 kJ a. Nước hay hỗn hợp của oxygen và hydrogen có năng lượng lớn hơn? Giái thích. b. Vẽ sơ đồ biến thiên năng lượng của phản ứng giữa hydrogen và oxygen. VẤN ĐỀ 2. BÀI TOÁN TÍNH ENTHALPY VÀ CÁC GIÁ TRỊ LIÊN QUAN Bài toán tính enthalpy là một dạng bài tập mới đối với HS, đây là phần kiến thức mới được đưa vào SGK theo CT2018. Nó là một trong những kiến thức thường xuất hiện trong các đề thi HSGQG phần Nhiệt Động Học (đối với chương trình Hóa Đại Cương). Nên việc xây dựng thiết kế các dạng bài toán phù hợp yêu cầu của CT2018 nhưng vẫn có hướng mở rộng để tạo tiền đề cho Hs tự học nâng cao là một vấn đề khó. Trên cở SBT các bộ sách và yêu cầu cần đạt chúng tôi thiết kế chia thành các dạng sau: Kiểu 1. Tính enthalpy theo giá trị nhiệt dung riêng (dùng cho quá trình hoặc phản ứng hóa học) Kiểu 2. Bài toán tính toán lượng chất khi cho biết enthalpy. Kiểu 3. Tính enthalpy theo nhiệt tạo thành chuẩn (chủ yếu là sinh nhiệt của phản ứng đốt cháy) Kiểu 4. Tính enthalpy theo năng lượng liên kết. Kiểu 5. Tính enthalpy của phản ứng qua các quá trình trung gian (dùng ĐL Hess) Kiểu 6. Tính entropy của phản ứng. Kiểu 7. Tính năng lượng tự do Gibbs (đánh giá phản ứng có tự xảy ra hay không) và mối quan hệ của 3 đại lượng: enthalpy, entropy, năng lượng Gibbs. Đối với mỗi kiểu bài toán, chúng tôi cố gắng thiết lập quy trình chung các bước để các bạn HS có thể dễ dàng theo đõi cũng như áp dụng vào các bài toán mở rộng. KIỂU 1. TÍNH ENTHALPY THEO GIÁ TRỊ NHIỆT DUNG RIÊNG Phương pháp giải: