Phản ứng sau thuộc loại phản ứng nào?
C2H4(g) + H2 → C2H6(g) =−137,0kJ
Dấu hiệu nhận biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt:
> 0 Phản ứng thu nhiệt
< 0 Phản ứng tỏa nhiệt.
Theo bài ra phản ứng trên có: =−137,0kJ Phản ứng tỏa nhiệt.
Phản ứng sau thuộc loại phản ứng nào?
C2H4(g) + H2 → C2H6(g) =−137,0kJ
Dấu hiệu nhận biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt:
> 0 Phản ứng thu nhiệt
< 0 Phản ứng tỏa nhiệt.
Theo bài ra phản ứng trên có: =−137,0kJ Phản ứng tỏa nhiệt.
Cho phản ứng sau:
2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)
Biết (kJ mol-1) của CO(g) và CO2(g) lần lượt là –110,53 và –393,51. Lượng nhiệt giải phóng khi chuyển 56 gam khí CO thành khí CO2 là
nCO = 2 mol.
Vậy lượng nhiệt giải phóng khi tạo 2 mol CO chính là ||:
|| = |2.(CO(g)) − 2.(CO2(g))|
= |2. (–393,51) – 2. (–110,53)| = 565,96 kJ.
Cho sơ đồ hòa tan NH4NO3 sau:
NH4NO3(s) + H2O(l) → NH4NO3(aq)
Hòa tan 80 gam NH4NO3 khan vào bình chứa 1 L nước ở 25oC. Sau khi muối tan hết, nước trong bình có nhiệt độ là
Ta có:
Vì > 0 Phản ứng thu nhiệt nhiệt độ giảm đi là:
Sau khi hòa tan, nước trong bình có nhiệt độ là 25 - 6,2 = 18,8oC
Biến thiên enthalpy của các phản ứng phụ thuộc vào yếu tố nào trong các yếu tố sau:
(1) Điều kiện xảy ra phản ứng.
(2) Trạng thái vật lý của các chất.
(3) Số lượng chất tham gia.
(4) Số lượng chất sản phẩm.
Biến thiên enthalpy của các phản ứng phụ thuộc vào điều kiện xảy ra phản ứng (như nhiệt độ, áp suất) và trạng thái vật lý của các chất (rắn, lỏng, khí). Để so sánh biến thiên enthalpy của các phản ứng khác nhau thì cần xác định chúng ở cùng một điều kiện.
Ở điều kiện chuẩn, biểu thức tính biến thiên enthalpy của các phản ứng tính theo năng lượng liên kết (các chất đều ở thể khí) là:
Biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí), bằng hiệu số giữa tổng năng lượng liên kết của các chất đầu và tổng năng lượng liên kết của các sản phẩm (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
Ở điều kiện chuẩn: = Eb(cđ) – Eb(sp).
Biến thiên enthalpy của phản ứng nào sau đây có giá trị dương?
Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì < 0.
Cho các phản ứng sau:
(a) 2H2S(g) + SO2(g) → 2H2O(g) + 3S(s) = −237 kJ
(b) 2H2S (g) + O2(g) → 2H2O(g) + 2S(s) = −530,5 kJ
Phát biểu nào sau đây đúng?
Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều Phản ứng (a) có trị tuyệt đối của nhiệt phản ứng nhỏ hơn phản ứng (b).
Ta có:
(a) = 2.(H2O) - 2(H2S) - (SO2) = -237 kJ
(b) = 2(H2O) - 2(H2S) = -530,5 kJ
(SO2) = -(530,5) - (-237)
= -293,5 kJ
- Cả hai phản ứng đều có < 0 Cả 2 phản ứng đều là phản ứng tỏa nhiệt.
Cho phản ứng nhiệt nhôm sau:
2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)
Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung của các chất (nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó tăng lên 1 độ) được cho trong bảng sau:
Chất | Al | Fe2O3 | Al2O3 | Fe |
0 | -5,14 | -16,37 | 0 | |
C(J/g.K) | 0,84 | 0,67 |
Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%; nhiệt độ ban đầu là 25oC; nhiệt lượng tỏa ra bị thất thoát ra ngoài môi trường là 40%. Phát biểu nào sau đây không đúng?
= (Al2O3) + 2.(Fe) − 2.(Al) − (Fe2O3)
= 102.(−16,37) + 2.0 − 2.0 − 160.(−5,14)
= −847,34 kJ
Nhiệt dung của sản phẩm là: C = 102.0,84 + 2.56.0,67 = 160,72 (J.K -1)
Nhiệt độ tăng lên là:
Nhiệt độ đạt được là (25 + 273) + 2109 = 2407 K
Phản ứng tỏa nhiệt là
Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng sau:
NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Biết: (NaHCO3) = -950,8 kJ mol-1; (Na2CO3) = -1130,7 kJ mol-1; (CO2) = -393,5 kJ mol-1; (H2O) = -285,8 kJ mol-1.
2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là:
= (Na2CO3) + (CO2) + (H2O) - 2(NaHCO3)
= (-1130,7) + (-393,5) + (-285,8) – 2.(-950,8)
= 91,6 kJ.
Người ta xác định được một phản ứng hóa học có > 0. Đây là
Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt:
> 0: phản ứng thu nhiệt.
< 0: phản ứng tỏa nhiệt.
Đâu là dãy các chất có nhiệt tạo thành chuẩn bằng 0?
Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất bền nhất đều bằng 0.
Nung nóng hai ống nghiệm chứa NaHCO3 và P, xảy ra các phản ứng sau:
2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) (1)
4P(s) + 5O2(g) 2P2O5(s) (2)
Khi ngừng đun nóng, phản ứng (1) dừng lại còn phản ứng (2) tiếp tục xảy ra, chứng tỏ
Phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt mới xảy ra phản ứng Phản ứng thu nhiệt.
Phản ứng (2) không cần cung cấp nhiệt vẫn tiếp tục diến ra Phản ứng tỏa nhiệt.
Biết phản ứng đốt cháy Al2O3 như sau:
2Al(s) + 1,5O2(g) → Al2O3(s) = −1675,7kJ
Ở điều kiện chuẩn, phản ứng tạo thành 10,2 gam Al2O3(s) có nhiệt lượng tỏa ra là
nAl2O3 = 10,2/102 = 0,1(mol)
Từ phương trình nhiệt hóa học rút ra:
Phản ứng tạo thành 1 mol Al2O3 thì nhiệt lượng tỏa ra là 1675,7 kJ
Phản ứng tạo thành 0,1 mol Al2O3 thì nhiệt lượng tỏa ra là 0,1.1675,7 = 167,57 kJ
Phát biểu nào sau đây là sai?
Nhiệt tạo thành chuẩn của các đơn chất ở dạng bền vững nhất bằng không.
Để xác định biến thiên enthalpy bằng thực nghiệm người ta có thể dùng dụng cụ nào?
Biến thiên enthalpy của phản ứng có thể xác định bằng nhiệt lượng kế. Dựa vào két quả xác định sự thay đổi nhiệt độ của nước sẽ tính được nhiệt lượng đã cho đi (hoặc nhận vào), từ đó xác định được biến thiên enthalpy của phản ứng.
Biết phản ứng đốt cháy khí carbon monoxide (CO) như sau:
CO(g) + 1/2O2(g) → CO2(g) = −852,5 kJ
Ở điều kiện chuẩn, nếu đốt cháy 12,395 lít khí CO thì nhiệt lượng toả ra là
Số mol khí CO đem đi đốt cháy là:
Ở điều kiện chuẩn, nếu đốt cháy 12,395 lít khí CO thì nhiệt lượng toả ra là:
0,5.852,5 = 426,25 (kJ)
Cho phản ứng sau:
(a) C(s) + CO2(g) 2CO(g) = 173,6 kJ
(b) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) = 133,8 kJ
(c) CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
Ở 500K, 1 atm, biến thiên enthalpy của phản ứng (c) có giá trị là
Lấy phương trình phản ứng (b) trừ phương trình phản ứng (a) được phương trình phản ứng (c).
(c) = (b) (a) = 133,8 - 173,6 = -39,8 kJ
Những ngày nóng nực, pha viên sủi vitamin C vào nước để giải khát, khi viên sủi tan, thấy nước trong cốc mát hơn đó là do
Khi pha viên sủi vitamin C xảy ra phản ứng thu nhiệt nước trong cốc mát hơn.
Cho phản ứng:
2Fe(s) + 1,5O2(g) Fe2O3(s)
Ý nghĩa của giá trị là
Nhiệt tạo thành của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền vững nhất, ở một điều kiện xác định. Kí hiệu là fH.
nghĩa là để tạo thành 1 mol chất Fe2O3(s) từ 2 mol Fe và 1,5 mol O2(g) giải phóng nhiệt lượng là 825,50 kJ.
cho các phát biểu sau:
(a) Trong phòng thí nghiệm, có thể nhận biết một phản ứng thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt bằng cách đo nhiệt độ của phản ứng bằng nhiệt kế.
(b) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng thu nhiệt.
(c) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng tỏa nhiệt.
(d) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng tỏa nhiệt.
(e) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng thu nhiệt.
Có bao nhiêu phát biểu không đúng?
Các phát biểu không đúng là: (b), (d)
Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng thường là
Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng thường là phản ứng tỏa nhiệt, các phản ứng thu nhiệt thường xảy ra khi đun nóng.
Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn
biết nhiệt tạo tạo thành của SO2(g) là –296,8 kJ/mol, của SO3(l) là – 441,0 kJ/mol.
Phương trình hóa học:
= (SO3(l)) – [ (SO2)(g)) + (O2(g))
= – 441,0 – (–296,8 + 0.)
= –144,2 (kJ).
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng
H2(g) + I2(s) → 2HI(g)
biết Eb(H–H) = 436 kJ/mol, Eb(I–I) = 151 kJ/mol, Eb(H–I) = 297 kJ/mol.
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là:
= Eb(H–H) + Eb(I–I) – 2×Eb(H–I)
= 436 + 151 – 2×297
= –7 (kJ).
Để làm nóng khẩu phần ăn, người ta dùng phản ứng giữa CaO với H2O:
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2 (aq) = -105kJ
Giả thiết nhiệt lượng của phản ứng tỏa ra được dung dịch hấp thụ hết, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K. Cần cho bao nhiêu gam CaO vào 200 gam H2O để nâng nhiệt độ từ 25oC lên 80oC?
Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = m.c.Δt = 200.4,2.(80−25) = 46200J = 46,2kJ
Số mol của CaO cần dùng cho phản ứng tỏa ra 46,2kJ là:
Khối lượng CaO cần dùng là 0,44.56 = 24,64 (gam)
Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:
C(s) + O2(g) → CO2(g) = − 393,5 kJ
Ý nghĩa của = −393,5 kJ là gì?
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào kèm theo phản ứng đó trong điều kiện chuẩn (áp suất 1 bar đối với chất khí, nồng độ 1M đối với chất tan trong dung dịch và thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K)), kí hiệu là .
Vậy trong phương trình phản ứng = −393,5 kJ có ý nghĩa là để đốt cháy hoàn toàn 1 mol carbon trong khí oxygen dư (ở 25oC, 1 atm) tạo ra 1 mol CO2 tỏa ra một lượng nhiệt là 393,5 kJ.
Phản ứng quang hợp là phản ứng thu năng lượng dưới dạng ánh sáng:
6nCO2(g) + 6nH2O(l) → (C6H12O6)n(s) + 6nO2(g)
Hãy tính xem cần phải cung cấp bao nhiêu năng lượng dưới dạng ánh sáng cho phản ứng quang hợp để tạo thành 1 mol glucose C6H12O6(s), biết enthalpy tạo thành chuẩn của chất này là -1271,1 kJ.mol-1
6nCO2(g) + 6nH2O(l) → (C6H12O6)n(s) + 6nO2(g)
= (C6H12O6) +6.(O2) - 6.(CO2) - 6.(H2O)
= -1271,1 + 6 x 0 – 6 x -393,5 – 6 x -285,8
= 2804,7 kJ.mol-1
Phải cung cấp 2804,7 kJ dưới dạng ánh sáng cho phản ứng quang hợp để tạo thành 1 mol glucose C6H12O6(s).
Nung KNO3 lên 550oC xảy ra phản ứng:
Phản ứng nhiệt phân KNO3 là phản ứng
Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao Phản ứng thu nhiệt; ∆H > 0.
Khí gas chứa chủ yếu các thành phần chính: propane (C3H8), butane (C4H10) và một số thành phần khác. Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) = −2220kJ
C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l) = −2874kJ
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg với tỉ lệ thể tích của propane:butane là 50:50 (thành phần khác không đáng kể) ở điều kiện chuẩn là
Do tỉ lệ thể tích của propane và butane là 50 : 50 nên propane và butane có số mol bằng nhau và đặt là x mol.
Theo đề bài có 44x + 58x = 12000 x = 2000/17 mol
Năng lượng tỏa ra khi sử dụng 2000/17 mol C3H8 là
Năng lượng tỏa ra khi sử dụng 2000/17 mol C4H10 là
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg là:
261176,4706 + 338117,6471 = 599294,1177 kJ
Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn
4FeS(s) + 7O2(g) 2Fe2O3(s) + 4SO2(g)
biết nhiệt tạo thành của các chất FeS(s), Fe2O3(s) và SO2(g) lần lượt là –100,0 kJ/mol, –825,5 kJ/mol và –296,8 kJ/mol.
Tổng nhiệt tạo thành các chất ban đầu là:
(cđ) = ((Fe(s))4 + (O2(g))7
= (–100,0)×4 + 0×7 = –400,0 (kJ).
Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:
(sp) = (Fe2O3(s))2 + (SO2(g))4
= (–825,5)×2 + (–296,8)×4 = –2838,2 (kJ).
Vậy, biến thiên enthalpy của phản ứng:
= (sp) – (cđ)
= –2838,2 – (–400,0) = –2438,2 (kJ).
Biến thiên enthalpy chuẩn được xác định ở nhiệt độ nào?
Biến thiên enthalpy chuẩn là nhiệt tỏa ra hay thu vào của phản ứng được xác định 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 nhiệt độ thường được chọn là 25oC (298K).
Cho phản ứng đốt cháy methane và acetylene:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) = −890,36kJ
C2H2(g) + 2,5O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) = −1299,58kJ
Tại sao trong thực tế, người ta sử dụng acetylene trong đèn xì hàn, cắt kim loại mà không dùng methane?
Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều.
Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, cùng một lượng thể tích khí như nhau thì lượng nhiệt do C2H2 sinh ra nhiều hơn lượng nhiệt do CH4 sinh ra nên khi sử dụng C2H2 sẽ nhanh chóng hàn cắt được kim loại.
Phản ứng nào sau đây có thể tự xảy ra ở điều kiện thường?
Các phản ứng: nhiệt phân Cu(OH)2, phản ứng giữa H2 và O2 trong hỗn hợp khí, phản ứng đốt cháy cồn đều cần đốt cháy để xảy ra.
Phản ứng giữa Zn và dung dịch H2SO4 có thể tự xảy ra ở điều kiện thường.
Cho các phản ứng đốt cháy butane sau:
C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:
Liên kết | C-C | C-H | O=O | C=O | O-H |
Phân tử | C4H10 | C4H10 | O2 | CO2 | H2O |
Eb (kJ/mol) | 346 | 418 | 495 | 799 | 467 |
Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? Giả thiết mỗi ấm nước chứa 3 lít nước ở 25oC, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 50% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường
Biến thiên enthalpy của phản ứng:
= 3.EC−C + 10.EC−H + 6,5.EO=O −4.2.EC=O −5.2.EO−H
= 3.346 + 10.418 + 6,5.495 − 8.799 − 10.467
= − 2626,5 kJ
Nhiệt lượng cần dùng để đốt cháy 12 kg butane là
Nhiệt cần đun 1 ấm nước là: 3.103.4,2.(100 - 25) = 945000 J = 945 kJ
Số ấm nước cần tìm là:
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng:
C4H10(g) C2H4 (g) + C2H6(g)
Biết Eb(H-H) = 436 kJ/mol, Eb(C-H) = 418 kJ/mol, Eb(C-C) = 346 kJ/mol, Eb(C=C) = 612 kJ/mol
C4H10(g) C2H4 (g) + C2H6(g)
= 10Eb(C-H) + 3Eb(C-C) - Eb(C=C) - 4Eb(C-C) - 6Eb(C-H)
= 10.418 + 3.346 - 612 - 4.418 - 346 - 6.418
= 80 kJ
Kí hiệu của biến thiên enthalpy chuẩn là
Kí hiệu của biến thiên enthalpy chuẩn là
Phát biểu nào sau đây không đúng?
Sự phá vỡ liên kết cần cung cấp năng lượng, trong khi sự hình thành liên kết lại giải phóng năng lượng.
Cho những phát biểu sau:
(a) Tất cả các phản ứng cháy đều tỏa nhiệt.
(b) Phản úng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.
(c) Tất cả các phản ứng mà chất tham gia có chứa nguyên tố oxygen đều tỏa nhiệt.
(d) Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.
(e) Lượng nhiệt mà phản ứng hấp thụ hay giải phóng không phụ thuộc và điều kiện thực hiện phản ứng và thể tồn tại của chất trong phản ứng.
(g) Sự cháy của nhiên liệu (xăng, dầu,khí gas, than, gỗ,...) là những ví dụ về phản ứng thu nhiệt vì cần phải khơi mào.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
Các phát biểu đúng: (a); (b); (d)
(c) Sai vì có những một số phản ứng mà chất tham gia có chứa nguyên tố oxygen là phản ứng thu nhiệt:
Ví dụ: CaCO3 → CaO + CO2
(e) Sai vì lượng nhiệt mà phản ứng hấp thụ hay giải phóng phụ thuộc vào điều kiện thực hiện phản ứng và thể tồn tại của chất trong phản ứng.
Ví dụ:
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) = −241,8kJ
Nhưng phản ứng:
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) = −285,8kJ
(g) Sai vì sự cháy của nhiên liệu là những ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt. Việc khơi mào ban đầu là cung cấp nhiệt ban đầu cho sự cháy nhưng sau đó phản ứng cháy có thể tự tiếp diễn và tỏa rất nhiều nhiệt.
Biết sự tạo thành 1 mol silver bromide tỏa ra 99,51 kJ nhiệt. Phương trình nhiệt hóa học của quá trình tạo thành bạc bromide từ đơn chất bền tương ứng là
- Nhiệt tạo thành chuẩn có kí hiệu là .
- Để tạo thành 2 mol AgBr sẽ tỏa ra 2.99,51 = 199,02 kJ nhiệt.
Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:
(1) CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) = −890kJ
(2) CH3OH(l) + 1,5O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) = −726kJ
(3) CO(g) + 0,5O2(g) → CO2(g) = −851,5kJ
(4) SO2(g) + 0,5O2(g) → SO3(l) = −144,2kJ
Thứ tự sắp xếp theo chiều tăng dần về lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất?
Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều
Thứ tự: (4), (2), (3), (1).