Luyện tập Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao

Bài kiểm tra này bao gồm 20 câu
Điểm số bài kiểm tra: 20 điểm
Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu

Bắt đầu!!

00:00:00

Câu 1: Thông hiểu
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng
Dựa vào phương trình nhiệt hoá học của phản ứng sau:
3Fe(s) + 4H₂O(l) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = +26,32 kJ
Giá trị $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ của phản ứng: Fe₃O₄(s) + 4H₂(g) → 3Fe(s) + 4H₂O(l) là
- A.
  +19,74 kJ.
- B.
  -26,32 kJ.
- C.
  -10,28 kJ.
- D.
  +13,16 kJ.
Gợi ý:
Khi đảo chiều phản ứng thì giá trị $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ cũng là giá trị đối so với giá trị ban đầu
Câu 2: Nhận biết
Tìm các phát biểu đúng
Cho các phát biểu sau
(1) Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
(2) Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.
(3) Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.
(4) Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
Các phát biểu đúng là
- A.
  (1) và (4).
- B.
  (3) và (4).
- C.
  (2) và (3).
- D.
  (1) và (2).
Hướng dẫn:
Các phát biểu đúng là
(1) Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự giải phóng nhiệt năng ra môi trường.
(2) Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học trong đó có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.
Câu 3: Vận dụng
Tính lượng nhiệt tỏa ra
Cho phản ứng: Na(s) + $\frac12$ Cl₂(g) ⟶ NaCl(s) có $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ (NaCl, s) = − 411,1 kJ/mol.
Nếu chỉ thu được 0,25 mol NaCl(s) ở điều kiện chuẩn thì lượng nhiệt tỏa ra là
- A. 102,78 kJ.
- B. 205,55 kJ.
- C. 250,55 kJ.
- D. 411,1 kJ.
Hướng dẫn:
Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất ( $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ ) là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.
Na(s) + $\frac12$ Cl₂(g) ⟶ NaCl(s) có $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = − 411,1 kJ/mol
Nếu tạo thành 1 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là 411,1 kJ
Vậy nếu tạo thành 0,25 mol NaCl(s) thì lượng nhiệt tỏa ra là 411,1.0,25 = 102,78(kJ)
Câu 4: Thông hiểu
Phản ứng tỏa nhiệt
Phản ứng nào sau đây là phản ứng tỏa nhiệt?
- A.
  Phản ứng nhiệt phân muối KNO₃.
- B.
  Phản ứng phân hủy khí NH₃.
- C.
  Phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể.
- D.
  Phản ứng hòa tan NH₄Cl trong nước.
Hướng dẫn:
Phản ứng oxi hóa glucose thành CO₂ và H₂O trong cơ thể tương tự như phản ứng đốt cháy glucose.
$\Rightarrow$ Đây là phản ứng tỏa nhiệt
Câu 5: Nhận biết
Điều kiện chuẩn
Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với
- A.
  áp suất 2 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và ở điều kiện nhiệt độ không đổi, thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K).
- B.
  áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 2 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và ở điều kiện nhiệt độ không đổi, thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K).
- C.
  áp suất 2 bar (đối với chất khí), nồng độ 2 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và ở điều kiện nhiệt độ không đổi, thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K).
- D.
  áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và ở điều kiện nhiệt độ không đổi, thường chọn nhiệt độ 25oC (hay 298K).
Hướng dẫn:
Điều kiện chuẩn: Áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol/L (đối với chất tan trong dung dịch) và ở điều kiện nhiệt độ không đổi, thường chọn nhiệt độ 25^oC (hay 298K).
Câu 6: Vận dụng
Tính enthalpy tạo thành chuẩn của HCl(g)
Cho phản ứng: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g). Ở điều kiện chuẩn, cứ 1 mol H₂ phản ứng hết sẽ tỏa ra -184,6 kJ. Tính enthalpy tạo thành chuẩn của HCl(g).
- A. -184,6 kJ/mol.
- B. 184,6 kJ/mol.
- C. -92,3 kJ/mol.
- D. 92,3 kJ/mol.
Hướng dẫn:
1 mol H₂(g) phản ứng hết tạo thành 2 mol HCl(g) thì lượng nhiệt tỏa ra là 184,6 kJ.
$\Rightarrow$ Để tạo thành 1 mol HCl(g) thì lượng nhiệt tỏa ra là:
$\frac{1.184,6}2\;=\;92,3\;\mathrm{kJ}$
Vậy, enthalpy tạo thành chuẩn của HCl(g) là –92,3 kJ/mol
Câu 7: Nhận biết
Kí hiệu biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng được kí hiệu là
- A. $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H.$
- B. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H.$
- C. $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}.$
- D. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}.$
Hướng dẫn:
Biến thiên enthaly chuẩn của phản ứng được kí hiệu là $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}.$
Câu 8: Vận dụng
Đặc điểm của phản ứng
Cho phương trình phản ứng sau:
2H₂(g) + O₂(g) $ightarrow$ 2H₂O(l) $\triangle\mathrm H=\;-572\;\mathrm{kJ}$
Khi cho 2 gam khí H₂ tác dụng hoàn toàn với 32 gam khí O₂thì phản ứng
- A. thu vào nhiệt lượng 286 kJ.
- B. tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ.
- C. tỏa ra nhiệt lượng 286 kJ.
- D. thu ra nhiệt lượng 572 kJ.
Hướng dẫn:
Ta có $\triangle$ H < 0 $\Rightarrow$ phản ứng tỏa nhiệt.
Nhiệt hình thành là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào khi hình thành 1 mol chất sản phẩm.
Khi cho 2 gam (1 mol) khí H₂ tác dụng hoàn toàn với 32 gam (1 mol) khí O₂hình thành nên 1 mol H₂O.
Theo bài ra ta có:
Phản ứng hình thành 2 mol H₂O tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ
$\Rightarrow$ Phản ứng hình thành 1 mol H₂O tỏa ra nhiệt lượng 572/2 = 286 kJ.
Câu 9: Nhận biết
Loại phản ứng
Cho phương trình nhiệt hoá học của phản ứng.
2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l) $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = - 571,68 kJ
Phản ứng trên là phản ứng
- A. không có sự thay đổi năng lượng.
- B. thu nhiệt.
- C. toả nhiệt.
- D. có sự hấp thụ nhiệt lượng từ môi trường xung quanh.
Hướng dẫn:
Phản ứng có $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ < 0 $\Rightarrow$ Là phản ứng tỏa nhiệt.
Câu 10: Thông hiểu
Tìm kết luận đúng
Phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen và oxygen như sau:
N₂(g) + O₂(g) ⟶ 2NO(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = +180 kJ
Kết luận nào sau đây đúng?
- A.
  Phản ứng xảy ra thuận lợi hơn ở điều kiện thường.
- B.
  Phản ứng tỏa nhiệt.
- C.
  Phản ứng hóa học xảy ra có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.
- D.
  Nitrogen và oxygen phản ứng mạnh hơn khi ở nhiệt độ thấp.
Hướng dẫn:
Theo bài ra ta có: $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ > 0 $\Rightarrow$ Phản ứng thu nhiệt
Câu 11: Nhận biết
Phương trình nhiệt hóa học
Phương trình nhiệt hóa học là
- A. phương trình phản ứng hóa học xảy ra trong điều kiện cung cấp nhiệt độ.
- B. phương trình phản ứng hóa học tỏa nhiệt ra môi trường.
- C. phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và trạng thái của các chất đầu và sản phẩm.
- D. phương trình phản ứng có kèm theo nhiệt phản ứng.
Hướng dẫn:
Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp).
Câu 12: Vận dụng cao
Tính năng lượng tối đa của phản ứng oxi hóa hoàn toàn
Dung dịch glucose (C₆H₁₂O₆) 5%, có khối lượng riêng là 1,02 g/ml, phản ứng oxi hóa 1 mol glucose tạo thành CO₂(g) và H₂O(l) tỏa ra nhiệt lượng là 2803,0 kJ.
Một người bệnh được truyền một chai chứa 250 ml dung dịch glucose 5%. Năng lượng tối đa từ phản ứng oxi hóa hoàn toàn glucose mà bệnh nhân đó có thể nhận được là
- A.
  +195,128 kJ.
- B.
  +198,546 kJ.
- C.
  +201,412 kJ.
- D.
  +192,367 kJ.
Hướng dẫn:
Khối lượng của glucose trong 250 mL dung dịch glucose 5% là:
m_glucose = 250.1,02.5% = 12,75 gam
Oxi hóa 180 gam (1mol) glucose toả ra nhiệt lượng là 2803,0 kJ.
⇒ Oxi hóa 12,75 gam glucose toả ra nhiệt lượng là:
$\frac{12,75}{180}\;.\;2803,0\;=\;198,546\;(\mathrm{kJ})$
Câu 13: Thông hiểu
Phản ứng thu nhiệt
Phản ứng nào trong các phản ứng dưới đây là phản ứng thu nhiệt?
- A. Nung đá vôi: CaCO₃ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ CaO + CO₂.
- B. Vôi sống tác dụng với nước: CaO + H₂O ⟶ Ca(OH)₂.
- C. Đốt cháy than: C + O₂ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ CO₂.
- D. Đốt cháy cồn: C₂H₅OH + 3O₂ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ 2CO₂ + 3H₂O
Hướng dẫn:
Vôi sống tác dụng với nước: CaO + H₂O ⟶ Ca(OH)₂phản ứng xảy ra ở điều kiện thường và làm nhiệt độ môi trường xung quanh nóng lên ⇒ Phản ứng tỏa nhiệt.
Đốt cháy than: C + O₂ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ CO₂và đốt cháy cồn: C₂H₅OH + 3O₂ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ 2CO₂ + 3H₂O cần cung cấp nhiệt độ ban đầu sau đó phản ứng tự cháy và tỏa nhiệt ⇒ Phản ứng tỏa nhiệt.
Nung đá vôi: CaCO₃ $\xrightarrow{\mathrm t^\circ}$ CaO + CO₂phản ứng cần cung cấp nhiệt độ trong toàn bộ quá trình, nếu ngừng cung cấp nhiệt phản ứng không xảy ra ⇒ Phản ứng thu nhiệt.
Câu 14: Thông hiểu
Phản ứng xảy ra thuận lợi nhất
Cho các phản ứng dưới đây:
(1) CO(g) + 1/2 O₂(g) ⟶ CO₂(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = − 283 kJ
(2) C(s) + H₂O(g) $\overset{t^{o}}{ightarrow}$ CO(g) + H₂(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = + 131,25 kJ
(3) H₂(g) + F₂(g) ⟶ 2HF(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = − 546 kJ
(4) H₂(g) + Cl₂(g)⟶ 2HCl(g) $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = − 184,62 kJ
Phản ứng xảy ra thuận lợi nhất là
- A.
  Phản ứng (2).
- B.
  Phản ứng (4).
- C.
  Phản ứng (1).
- D.
  Phản ứng (3).
Hướng dẫn:
Phản ứng có $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ < 0 thường xảy ra thuận lợi hơn.
Mà phản ứng (3) có $\operatorname\Delta_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ nhỏ nhất nên xảy ra thuận lợi nhất.
Câu 15: Thông hiểu
Enthalpy tạo thành chuẩn theo đơn vị kcal
Cho $\operatorname\Delta_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}({\mathrm{Fe}}_2{\mathrm O}_3,\mathrm s)=-825,5\;\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ . Biết 1 J = 0,239 cal. Enthalpy tạo thành chuẩn theo đơn vị kcal/mol của Fe₂O₃(s) là
- A.
  − 3454 kcal/mol.
- B.
  197,3 kcal/mol.
- C.
  3454 kcal/mol.
- D.
  − 197,3 kcal/mol.
Hướng dẫn:
1 J = 0,239 cal $\Rightarrow$ 1 kJ = 0,239 kcal
$\Rightarrow$ -825,5 kJ/mol = -197,3 kcal/mol
Câu 16: Nhận biết
Giải thích hiện tượng
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
- A.
  xảy ra phản ứng tỏa nhiệt.
- B.
  Có sự giải phóng nhiệt lượng ra ngoài môi trường.
- C. xảy ra phản ứng trao đổi chất với môi trường.
- D. xảy ra phản ứng thu nhiệt.
Hướng dẫn:
Khi pha viên sủi vitamin C xảy ra phản ứng thu nhiệt $\Rightarrow$ nước trong cốc mát hơn.
Câu 17: Vận dụng cao
Tìm phát biểu sai
4FeS₂(s) + 11O₂(g) → 2Fe₂O₃(s) + 8SO₂(g)
Biết nhiệt tạo thành của các chất FeS₂(s), Fe₂O₃(s) và SO₂(g) lần lượt là - 177,9 kJ/mol, - 825,5 kJ/mol và - 296,8 kJ/mol.
Phát biểu nào sau đây là sai?
- A. ∑= -711,6 kJ.
- B. ∑(sp) = -4025,4 kJ.
- C. Đây là phản ứng thu nhiệt.
- D. (O₂(g)) = 0kJ.
Hướng dẫn:
∑(sp) = 2.(Fe₂O₃(s)) + 8(SO₂(g)) = − 4025,4kJ
∑(cđ) = 4.(FeS₂(s)) = −711,6kJ
= ∑(sp) −∑(cđ) = −4025,4 − (−711,6) = −3313,8(kJ)
Do < 0 nên đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Câu 18: Vận dụng
Tính năng lượng giải phóng dưới dạng nhiệt
Biết rằng ở điều kiện chuẩn, 1 mol ethanol cháy tỏa ra một nhiệt lượng là 1,37.10³ kJ. Nếu đốt cháy hoàn toàn 15,1 gam ethanol, năng được được giải phóng ra dưới dạng nhiệt bởi phản ứng là
- A.
  2,25 .10³ kJ.
- B.
  4,50. 10² kJ.
- C.
  1,37. 10³ kJ.
- D.
  0,450 kJ.
Hướng dẫn:
Nếu đốt cháy hoàn toàn 15,1 gam ethanol, năng được được giải phóng ra dưới dạng nhiệt bởi phản ứng là

$\frac{15,1}{46}.(1,37.103)\;=\;450\;\mathrm{kJ}$
Câu 19: Vận dụng
Nhiệt lượng cần hấp thu cho phản ứng
Cho phản ứng: CH₄(g) + H₂O(l) → CO(g) + 3H₂(g) $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}=250\;\mathrm{kJ}$
Ở điều kiện chuẩn, để thu được 1 gam H₂, phản ứng này cần hấp thu nhiệt lượng bằng bao nhiêu?
- A. 41,67 kJ.
- B. 32,67 kJ.
- C. 31,67 kJ.
- D. 42,67 kJ.
Hướng dẫn:
1 gam H₂ ⇒ n_H2 = $\frac12$ mol
Theo phương trình nhiệt hóa học ta có:
Để thu được 3 mol H₂phản ứng cần hấp thu nhiệt lượng $\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = 250 kJ.
⇒ Để thu được $\frac12$ mol H₂ phản ứng cần hấp thu nhiệt lượng:
$\triangle_{\mathrm r}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}=\frac{250.\;{\displaystyle\frac12}}3=\;41,67\;\mathrm{kJ}$
Câu 20: Vận dụng
Tính enthalpy tạo thành chuẩn của NH3
Cho phản ứng: N₂(g) + 3H₂(g) ⟶ 2NH₃(g)
Ở điều kiện chuẩn, cứ 1 mol N₂ phản ứng hết sẽ tỏa ra 91,8 kJ. Enthalpy tạo thành chuẩn của NH₃ là
- A. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = 91,8 kJ/mol.
- B. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = -91,8 kJ/mol.
- C. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = - 45,9 kJ/mol.
- D. $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = 45,9 kJ/mol.
Hướng dẫn:
N₂(g) + 3H₂(g) ⟶ 2NH₃(g)
Ta có, cứ 1 mol N₂ phản ứng hết sẽ tỏa ra 91,8 kJ và tạo thành 2 mol NH₃
⇒ cứ 0,5 mol N₂ phản ứng hết sẽ tỏa ra 91,8.0,5 = 45,9 (kJ) và tạo thành 1 mol NH₃
Mà đây là phản ứng tỏa nhiệt nên $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ < 0.
Vậy enthalpy tạo thành chuẩn của NH₃ là $\triangle_{\mathrm f}\mathrm H_{298}^{\mathrm o}$ = − 45,9 kJ/mol.