Giải bài tập trang 42 Chuyên đề Hóa 10 Bài 6 - Cánh diều

Với giải bài tập trang 42 Chuyên đề Hóa 10 trong Bài 6: Hóa học về phản ứng cháy và nổ sách Chuyên đề Hóa lớp 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Chuyên đề Hóa 10 trang 42.

1 1,223 24/08/2022

Trang trước

Trang sau

Giải bài tập trang 42 Chuyên đề Hóa 10 - Cánh diều

Câu hỏi 2 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: Nhắc lại cách tính biến thiên theo enthalpy phản ứng theo năng lượng liên kết.

Trả lời:

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết:

Giả sử có phản ứng tổng quát:

aA(g) + bB(g) → mM(g) + nN(g)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = a.E_b(A) + b.E_b(B) – m.E_b(M) – n.E_b(N)

Trong đó E_b(A), E_b(B), E_b(M), E_b(N) lần lượt là tổng năng lượng liên kết của tất cả các liên kết trong phân tử A, B, M, N.

Luyện tập 1 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: Đốt cháy hoàn toàn 1 gam (ở thể hơi) mỗi chất trong dãy CH₄, CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃, CCl₄ sẽ tỏa ra bao nhiêu kilôJun nhiệt lượng trong điều kiện chuẩn? Biết sản phẩm phản ứng là CO₂, H₂O, HCl, Cl₂ đều ở thể khí. Năng lượng của một số liên kết được cho ở Phụ lục 3.

Trả lời:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

∆_r $Δ_{r} H_{298}^{0}$ = E_b(CH₄) + 2.E_b(O₂) – E_b(CO₂) – 2.E_b(H₂O)

∆_r $Δ_{r} H_{298}^{0}$ = 4E_C-H + 2.E_O=O – 2.E_C=O – 2.2.E_O-H

∆_r $Δ_{r} H_{298}^{0}$ = 4.414 + 2.498 – 2.736 – 2.2.464 = -676 kJ

Đốt cháy 1 mol CH₄(g) tỏa ra 676 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam (tương đương với $\frac{1}{16}$ mol) CH₄(g) tỏa ra

$676. \frac{1}{16}$ = 42,25 kJ nhiệt lượng.

2CH₃Cl(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 2H₂O(g) + 2HCl(g)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.E_b(CH₃Cl) + 3.E_b(O₂) – 2.E_b(CO₂) – 2.E_b(H₂O) – 2.E_b(HCl)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.(E_C-Cl+ 3.E_C-H) + 3.E_O=O– 2.2.E_C=O– 2.2E_O-H– 2.E_H-Cl

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.(339 + 3.414) + 3.498 – 2.2.736 – 2.2.464 – 2.431 = -1006 kJ

Đốt cháy 2 mol CH₃Cl(g) tỏa ra 1006 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam = $\frac{1}{50, 5}$ mol CH₃Cl(g) tỏa ra $\frac{1006}{2} . \frac{1}{50, 5}$ = 9,96 kJ nhiệt lượng

2CH₂Cl₂(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 2H₂O(g) + 2Cl₂(g)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.E_b(CH₂Cl₂) + 3.E_b(O₂) – 2.E_b(CO₂) – 2.E_b(H₂O) – 2.E_b(Cl₂)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.(2E_C-Cl+ 2E_C-H) + 3.E_O=O- 2.2.E_C=O– 2.2E_O-H– 2.E_Cl-Cl

∆_r $H_{298}^{o}$ = 2.(2.339 + 2.414) + 3.498 – 2.2.736 – 2.2.464 – 2.243 = -780 kJ

Đốt cháy 2 mol CH₂Cl₂(g) tỏa ra 780 kJ nhiệt lượng

Đốt cháy 1 gam = $\frac{1}{85}$ mol CH₂Cl₂(g) tỏa ra là $\frac{780}{2} . \frac{1}{85}$ = 4,59 kJ nhiệt lượng

4CHCl₃(g) + 5O₂(g) → 4CO₂(g) + 2H₂O(g) + 6Cl₂(g)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.E_b(CHCl₃) + 5.E_b(O₂) – 4.E_b(CO₂) – 2.E_b(H₂O) – 6.E_b(Cl₂)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.(3.E_C-Cl+ E_C-H) + 5.E_O=O- 4.2.E_C=O– 2.2E_O-H– 6.E_Cl-Cl

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.(3.339 + 414) + 5.498 – 4.2.736 – 2.2.464 – 6.243 = -988 kJ

Đốt cháy 4 mol CHCl₃(g) tỏa ra 988 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam = $\frac{1}{119, 5}$ mol CHCl₃(g) tỏa ra là $\frac{988}{4} . \frac{1}{119, 5}$ = 2,07 kJ nhiệt lượng.

CCl₄(g) + O₂(g) → CO₂(g) + 2Cl₂(g)

∆_r $H_{298}^{o}$ = E_b(CCl₄) + E_b(O₂) – E_b(CO₂) – 2.E_b(Cl₂)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.E_C-Cl+ E_O=O- 2.E_C=O – 2.E_Cl-Cl

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.339 + 498 – 2.736 – 2.243 = -104 kJ

Đốt cháy 1 mol CCl₄(g) tỏa ra 104 kJ nhiệt lượng

Đốt cháy 1 gam = $\frac{1}{154}$ mol CCl₄(g) tỏa ra là 104. $\frac{1}{154}$ = 0,68 kJ nhiệt lượng.

Luyện tập 2 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: So sánh mức độ mãnh liệt của phản ứng đốt cháy các chất trên.

Trả lời:

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy cùng một khối lượng các chất trên tăng dần theo dãy:

CCl₄(g) (0,68 kJ) < CH₃Cl(g) (2,07 kJ) < CH₂Cl₂(g) (4,59 kJ) < CH₃Cl (g) (9,96 kJ) < CH₄ (42,25 kJ).

Vậy độ mãnh liệt khi đốt các chất tăng dần theo thứ tự:

CCl₄ < CHCl₃ < CH₂Cl₂ < CH₃Cl < CH₄.

Câu hỏi 3 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: Xác định nhiệt lượng (kJ) tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam mỗi chất CH₄, C₂H₂ở điều kiện chuẩn. Biết các sản phẩm thu được đều ở thể khí.

Trả lời:

Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam CH₄:

1 gam CH₄ ứng với $\frac{1}{16}$ mol CH₄

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g) $Δ_{r} H_{298}^{0}$ = -890,5 kJ