Giải bài tập sách bài tập (SBT) Hoá học 10 chân trời sáng tạo bài 14 Tính biến thiên của enthalpy của phản ứng hóa học

Hướng dẫn giải bài 14: Tính biến thiên của enthalpy của phản ứng hóa học

Trong bài tập này, chúng ta sẽ giải đề bài 14 trang 56 sách bài tập (SBT) Hoá học 10. Đề bài này cung cấp thông tin về biến thiên của enthalpy trong các phản ứng hóa học. Để giải bài này, học sinh cần hiểu rõ về khái niệm enthalpy và cách tính toán biến thiên enthalpy trong một phản ứng hóa học.

Bộ sách "Chân trời sáng tạo" đã được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục, nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức một cách cụ thể và chi tiết. Hi vọng rằng bằng cách giải bài này, học sinh sẽ hiểu rõ hơn về enthalpy và quá trình biến thiên của nó trong các phản ứng hóa học.

Bài tập và hướng dẫn giải

14.1. Cách tính enthalpy của phản ứng hoá học dựa vào năng lượng liên kết và enthalpy tạo thành của các chất.

Trả lời: Phương pháp giải cho câu hỏi trên là sử dụng công thức tính enthalpy của phản ứng hoá học dựa vào... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.2. Cho phản ứng tổng quát : aA + bB →   mM + nN . Hãy chọn các phương án tính đúng $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ của phản ứng. 

Trả lời: Để tính đúng $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ của phản ứng, ta cần sử dụng quy tắc tính nhiệt độ hóa của các... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.3. Thành phần chính của đa số các loại đá dùng trong xây dựng là CaCO3, chúng vừa có tác dụng chịu nhiệt, vừa chịu được lực. Dựa vào bảng 13.1 sách giáo khoa (SGK) trang 84 tính $\Delta _{r}H_{298}^{o}$, của phản ứng:

CaCO3(s) $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ + CaO(s) + CO2 (g)

Phản ứng có xảy ra thuận lợi ở điều kiện thường không?

Trả lời: Phương pháp giải:- Sử dụng bảng 13.1 trong sách giáo khoa để lấy giá trị $\Delta _{r}H_{298}^{o}$... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.4. Propene là nguyên liệu cho sản xuất nhựa polypropylene (PP). PP được sử dụng để sản xuất các sản phẩm ống, màng, dây cách điện, kéo sợi, đồ gia dụng và các sản phẩm tạo hình khác.  Phản ứng tạo thành propene từ propyne:

CH3 - C ≡ CH ( g ) + H2 ( g ) $\overset{t^{o},Pd/PbCO_{3}}{\rightarrow}$CH3 - CH = CH2(g)

a) Hãy xác định số liên kết C - H; C – C; C ≡ C trong hợp chất CH3 - C ≡ CH (propyne).

b) Từ năng lượng của các liên kết (Bảng 14.1, sách giáo khoa (SGK) trang 89), hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành propene trên.

Trả lời: Phương pháp giải:a) Để xác định số liên kết C - H, C - C và C ≡ C trong hợp chất CH3 - C ≡ CH... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.5. Tính nhiệt tạo thành chuẩn của HF và NO dựa vào năng lượng liên kết (Bảng 14.1 sách giáo khoa (SGK)), của F2 H2, HF, N2, O2, NO. Giải thích sự khác nhau về nhiệt tạo thành của HF và NO.

Trả lời: Phương pháp giải:1. Xác định năng lượng liên kết của nguyên tử trong phân tử theo Bảng 14.1 trong... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.6. Phosgene là chất khí không màu, mùi cỏ mục, dễ hoá lỏng; khối lượng riêng 1,420 g/cm$^{3}$ (ở 0°C); ts = 8,2°C. Phosgene ít tan trong nước; dễ tan trong các dung môi hữu cơ, bị thuỷ phân chậm bằng hơi nước; không cháy; là sản phẩm công nghiệp quan trọng; dùng trong tổng hợp hữu cơ để sản xuất sản phẩm nhuộm, chất diệt cò, polyurethane....

Phosgene là một chất độc. Ở nồng độ 0,005 mg/L đã nguy hiểm đối với người, trong khoảng 0,1 – 0,3 mg/L, gây tử vong sau khoảng 15 phút.

Phosgene được điều chế bằng cách cho hỗn hợp CO và CI2 đi qua than hoạt tính.

Biết: Eb (Cl - CI) = 243 kJ / mol; Eb (C – CI) 339 kJ/mol; Eb(C = O) = 745 kJ/mol; Eb(C≡O) = 1075 kJ / mol. Hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành phosgene từ CO và CI2

Trả lời: Để tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành phosgene từ CO và Cl2, ta thực hiện các bước... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.7. Kim loại nhôm có thể khử được oxide của nhiều nguyên tố. Dựa vào nhiệt tạo thành chuẩn của các chất (Bảng 13.1 sách giáo khoa (SGK)), tính biến thiên enthalpy của phản ứng nhôm khử 1 mol mỗi oxide sau:

a) Fe3O4 (s)             b) Cr2O3(s).

Trả lời: Phương pháp giải:Bước 1: Viết phương trình phản ứng của quá trình nhôm khử oxide:a) 8Al(s) +... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.8*. Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều có 2 nguyên tử C trong phân tử. Số nguyên tử H trong các phân tử tăng dần theo thứ tự X, Y, Z.

a) Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z.

b) Viết phương trình đốt cháy hoàn toàn X, Y, Z với hệ số nguyên tối giản.

c) Tính biến thiên enthalpy của mỗi phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành tiêu chuẩn trong bảng sau.

Chất

X (g)

Y (g)

Z (g)

CO2 (g)

H2O (g)

 $\Delta _{f}H_{298}^{o}$

+227,0

+52,47

-84,67

-393,5

-241,82

d) Từ kết quả tính toán đưa ra kết luận về ứng dụng của phản ứng đốt cháy X, Y, Z trong thực tiễn. 

Trả lời: a) Để có số nguyên tử H tăng dần theo thứ tự X, Y, Z, ta cần sắp xếp các hydrocarbon theo số nguyên... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.9. Cho các phản ứng:

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2(g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$= + 178,49 kJ

C2H5OH (l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$= -1370,70 kJ

C (graphite, s) + O2 (g) → CO2 (g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$=  - 393,51 kJ

a) Phản ứng nào có thể tự xảy ra (sau giai đoạn khơi mào ban đầu), phản ứng nào không thể tự xảy ra? 

b) Khối lượng ethanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO3. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%. 

Trả lời: a) Phương pháp giải:- Để xác định phản ứng nào có thể tự xảy ra sau giai đoạn khởi mào ban đầu, ta... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.10. Lactic acid hay acid sữa là hợp chất hoá học đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hoá, lần đầu tiên được phân tách vào năm 1780 bởi nhà hoá học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele. Lactic acid có công thức phân tử C3H6O3, công thức cấu tạo CH3—CH(OH)—COOH.

Khi vận động mạnh cơ thể không đủ cung cấp oxygen, thì cơ thể sẽ chuyển hoá glucose thành lactic acid từ các tế bảo để cung cấp năng lượng cho cơ thể (lactic acid tạo thành từ quá trình này sẽ gây mỏi cơ) theo phương trình sau:

C6H12O6 (aq) → 2C3H6O3 (aq) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = - 150 kJ

Biết rằng cơ thể chỉ cung cấp 98 % năng lượng nhờ oxygen, năng lượng còn lại nhờ vào sự chuyển hoá glucose thành lactic acid.

Giả sử một người chạy bộ trong một thời gian tiêu tốn 300 kcal. Tính khối lượng lactic acid tạo ra từ quá trình chuyển hoá đó (biết 1 cal = 4,184 J). 

Trả lời: Để giải bài toán này, ta cần tính toán các bước sau:1. Tính năng lượng cung cấp từ oxygen: 98% x 300... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.11. Chloromethane (CH3CI), còn được gọi là methyl chloride, Refrigerant – 40 hoặc HCC 40. CH3Cl từng được sử dụng rộng rãi như một chất làm lạnh. Hợp chất khí này rất dễ cháy, có thể không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ.

Từ năng lượng của các liên kết (Bảng 14.1 sách giáo khoa (SGK)), hãy tinh biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành chloromethane:

CH4 (g) + Cl2 (g) → CH3Cl (g) + HCl (g)

Cho biết phản ứng dễ dàng xảy ra dưới ánh sáng mặt trời. Kết quả tính có mâu thuẫn với khả năng dễ xảy ra của phản ứng không. 

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, chúng ta có thể sử dụng công thức tính enthalpy của phản ứng:\[\Delta... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.12*. Một xe tải đang vận chuyển đất đèn (thành phần chính là CaC2 và CaO) gặp mưa xảy ra sự cố, xe tải đã bốc cháy.

a) Viết phản ứng của CaC2 và CaO với nước.

b) Xe tải bốc cháy do các phản ứng trên toả nhiệt kích thích phản ứng cháy của acetylene:

C2H2 (g) + 2,5O2 (g)→  2CO2 (g) + H2O (g)

Dựa vào Bảng 13.1 sách giáo khoa (SGK), tinh biến thiên enthalpy của các phản ứng trên. Cho biết phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt. 

Trả lời: Để giải câu hỏi trên, ta thực hiện các bước sau:1. Viết phản ứng của CaC2 và CaO với nước:- CaC2 +... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.13. Cho phương trình hoá học của phản ứng:

C2H2 (g) + H₂O (l) → C2H5OH (I)

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành chuẩn của các chất (Bảng 13.1 sách giáo khoa (SGK)).

Trả lời: Để tính biến thiên enthalpy của phản ứng, chúng ta cần áp dụng công thức sau:$\Delta... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.14*. Cho phản ứng phân huỷ hydrazine: N2H4(g) → N2(g) + 2H2(g)

a) Tính $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ theo năng lượng liên kết của phản ứng trên.

b) Hydrazine (N2H4) là chất lỏng ở điều kiện thưởng (sôi ở 114 °C, khối lượng riêng 1,021g/cm$^{3}$). Hãy đề xuất lí do N2H4 được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa. Biết: Eb(N—N) = 160 kJ/mol; Eb(N—H) = 391 kJ/mol; Eb(N≡N) = 945 kJ/mol, Eb(H-H) = 432 kJ/mol.

Trả lời: a) Phương pháp giải:- Xác định các năng lượng liên kết của các phân tử trong phản ứng.- Áp dụng công... Xem hướng dẫn giải chi tiết

14.15. Quá trình hoà tan calcium chloride trong nước:

CaCl2 (s) → Ca2+ (aq) + 2Cl- (aq)

Chất

CaCl2

Ca2+

Cl-

 $\Delta _{f}H_{298}^{o}$

-795,0

-542,83

-167,16

Tính biến thiên enthalpy của quá trình. 

Trả lời: Để tính biến thiên enthalpy của quá trình hoà tan calcium chloride trong nước, ta cần tính enthalpy... Xem hướng dẫn giải chi tiết
FREE học Tiếng Anh
0.53635 sec| 2282.305 kb