Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Sách bài tập Hóa học 10 Bài 17 (Kết nối tri thức): Biến thiên enthalpy trong phản ứng hóa học 

    Với giải sách bài tập Hóa học 10 Bài 17. Biến thiên enthalpy trong phản ứng hóa học sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Hóa học 10 Bài 17.

    1 4,033 23/01/2023
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Giải sách bài tập Hóa học 10 Bài 17. Biến thiên enthalpy trong phản ứng hóa học

    Nhận biết

    Bài 17.1 trang 45 SBT Hóa học 10: 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.

    Lời giải

    Đáp án đúng là: C

    Oxi hóa glucose thành CO2 và H2O, tương tự phản ứng đốt cháy glucose là phản ứng tỏa nhiệt.

    Bài 17.2 trang 45 SBT Hóa học 10: Phản ứng nào sau đây có thể tự xảy ra ở điều kiện thường?

    A. Phản ứng nhiệt phân Cu(OH)2

    B. Phản ứng giữa H2 và O2 trong không khí.

    C. Phản ứng giữa Zn và dung dịch H2SO4

    D. Phản ứng đốt cháy cồn.

    Lời giải

    Đáp án đúng là: C

    Phản ứng giữa Zn và dung dịch H2SO4 có thể tự xảy ra ở điều kiện thường

    Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)

    Các phản ứng còn lại cần cung cấp nhiệt thì phản ứng mới xảy ra.

    Bài 17.3 trang 45 SBT Hóa học 10: Cho phản ứng hóa học xảy ra ở điều kiện chuẩn sau:

    2NO2(g) (đỏ nâu) → N2O4(g) (không màu)

    Biết NO2 và N2O4 có ΔfH298o tương ứng là 33,18 kJ/mol và 9,16 kJ/mol. Điều này chứng tỏ phản ứng

    A. tỏa nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.

    B. thu nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.

    C. tỏa nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2.

    D. thu nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2.

    Lời giải

    Đáp án đúng là: C

    ΔrH298o = ΔfH298o(N2O4) – 2. ΔfH298o(NO2)

    ΔrH298o = 9,16 – 2.33,18 = -57,2 (kJ) < 0

    Phản ứng tỏa nhiệt, N2O4 bền hơn NO2 

    Bài 17.4 trang 45 SBT Hóa học 10: Nung KNO3 lên 550oC xảy ra phản ứng:

    KNO3(s) → KNO2(s) + 12O2(g) ∆H

    Phản ứng nhiệt phân KNO3 là

    A. tỏa nhiệt, có ∆H < 0

    B. thu nhiệt, có ∆H > 0

    C. tỏa nhiệt, có ∆H > 0

    D. thu nhiệt, có ∆H < 0

    Lời giải

    Đáp án đúng là: B

    Phản ứng nhiệt phân KNO3 chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao, khi cung cấp nhiệt vào, đó là phản ứng thu nhiệt, theo quy ước ∆H > 0

    Bài 17.5 trang 46 SBT Hóa học 10: 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

    A. phản ứng (1) tỏa nhiệt, phản ứng (2) thu nhiệt.

    B. Phản ứng (1) thu nhiệt, phản ứng (2) tỏa nhiệt.

    C. cả 2 phản ứng đều tỏa nhiệt.

    D. cả 2 phản ứng đều thu nhiệt.

    Lời giải

    Đáp án đúng là: B

    Khi ngừng đun nóng, phản ứng (1) dừng lại, chỉ còn phản ứng (2) tiếp tục xảy ra, chứng tỏ phản ứng (1) thu nhiệt, phản ứng (2) tỏa nhiệt.

    Thông hiểu

    Bài 17.6 trang 46 SBT Hóa học 10: Tiến hành quá trình ozone hóa 100 g oxi theo phản ứng sau:

    3O2 (oxygen) → 2O3 (ozone)

    Hỗn hợp thu được có chứa 24% ozone về khối lượng, tiêu tốn 71,2 kJ. Nhiệt tạo thành ΔfH298o của ozone (kJ/mol) có giá trị là

    A. 142,4

    B. 284,8

    C. -142,4

    D. -284,8

    Lời giải

    Đáp án đúng là: A

    Số mol O3 =100.24%48=0,5  (mol)

    Tạo thành 0,5 mol O3 cần cung cấp 71,2 kJ nhiệt lượng.

    Để tạo thành 2 mol O3 cần cung cấp là: ΔrH298o =71,2.20,5=284,8kJ.

    ΔrH298o= 2. ΔfH298o(O3) – 3. ΔfH298o(O2) = 2. ΔfH298o(O3) – 3.0 = 284,8 (kJ)

    ⇒ ΔfH298o(O3) = 142,4 (kJ/mol)

    Bài 17.7 trang 46 SBT Hóa học 10: Cho phản ứng hydrogen hóa ethylene sau:

    H2C=CH2(g) + H2(g) → H3C-CH3(g)

    Biết năng lượng liên kết trong các chất cho trong bảng sau:

    Liên kết

    Phân tử

    Eb (kJ/mol)

    Liên kết

    Phân tử

    Eb (kJ/mol)

    C=C

    C2H4

    612

    C-C

    C2H6

    346

    C-H

    C2H4

    418

    C-H

    C2H6

    418

    H-H

    H2

    436

     

     

     

     

    Biến thiên enthalpy (kJ) của phản ứng có giá trị là

    A. 134

    B. -134

    C. 478

    D. 284

    Lời giải

    Đáp án đúng là: B

    ΔrH298o= EC=C + 4.EC-H + EH-H – EC-C – 6EC-H

    = EC=C + EH-H – EC-C – 2EC-H

    = 612 + 436 – 346 – 2.418 = -134 (kJ)

    Bài 17.8 trang 46 SBT Hóa học 10: Cho phương trình phản ứng sau:

    2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ∆H = -572 kJ

    Khi cho 2 g khí H2 tác dụng hoàn toàn với 32 g khí O2 thì phản ứng

    A. tỏa ra nhiệt lượng 286 kJ.

    B. thu vào nhiệt lượng 286 kJ.

    C. tỏa ra nhiệt lượng 572 kJ.

    D. thu vào nhiệt lượng 572 kJ.

    Lời giải

    Đáp án đúng là: A

    Số mol H2 = 1 mol, số mol O2 = 1 mol ⇒ H2 phản ứng hết, O2 dư.

    2H2g + O2g→2H2Ol                          2  mol                      ΔH = −572 kJ1   mol                        Q    =     ?

    Q = 12.∆H = -286 (kJ).

    Bài 17.9 trang 47 SBT Hóa học 10: Tính biến thiên enthalpy theo các phương trình phản ứng sau, biết nhiệt sinh của NH3 bằng -46 kJ/mol.

    N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) (1)

    12N(g) + 32H2(g) → NH3(g) (2)

    So sánh ∆H (1) và ∆H (2). Khi tổng hợp được 1 tấn NH3 thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào là bao nhiêu? Tính theo hai phương trình phản ứng trên thì kết quả thu được giống nhau hay khác nhau.

    Lời giải

    Áp dụng công thức tính:

    ΔrH298o=∑ΔfH298o(sp)−∑ΔfH298o(cd)

    Chú ý: Nhiệt tạo thành (nhiệt sinh) của đơn chất bằng 0

    ∆H (1) = 2.(-46) – 0 – 0 = -92 (kJ).

    ∆H (2) = (-46) – 0 – 0 = -46 (kJ).

    Phản ứng tỏa nhiệt và ∆H (1) = 2.∆H (2)

    Khi tông hợp 17 gam NH3 thì tỏa ra 46 kJ nhiệt lượng.

    ⇒ Khi tổng hợp 1 tấn NH3 thì nhiệt lượng tỏa ra =46.10617=2,7.106(kJ)

    Tính theo 2 phương trình phản ứng đều ra kết quả giống nhau.

    Bài 17.10 trang 47 SBT Hóa học 10: Cho các phản ứng sau:

    CaCO3(s) → CaO + CO2(g) (1)

    C(graphite) + O2 → CO2(g)   (2)

    Tính biến thiên enthalpy của các phản ứng trên. (Biết nhiệt sinh (kJ/mol) của CaCO3, CaO và CO2 lần lượt là -1 207, -635 và -393,5).

    Lời giải

    CaCO3(s) → CaO + CO2(g) (1)

    ΔrH298o (1) = ΔfH298o(CaO) + ΔfH298o(CO2) - ΔfH298o(CaCO3)

    ΔrH298o (1) = (-635) + (-393,5) – (-1207) = +178,5 (kJ)

    C(graphite) + O2 → CO2(g)   (2)

    ΔrH298o (2) = ΔfH298o(CO2) - ΔfH298o(C) - ΔfH298o(O2)

    ΔrH298o (2) = (-393,5) – 0 – 0 = - 393,5 (kJ)

    Bài 17.11 trang 47 SBT Hóa học 10: Cho các phản ứng sau và biến thiên enthalpy chuẩn:

    (1) 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g)     ΔrH298o = +20,33 kJ

    (2) 4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(l)                 ΔrH298o = -1 531 kJ

    Phản ứng nào tỏa nhiệt? Phản ứng nào thu nhiệt?

    Lời giải

    Phản ứng (1) có ΔrH298o = +20,33 kJ > 0 là phản ứng thu nhiệt

    Phản ứng (2) có ΔrH298o = -1 531 kJ < 0 là phản ứng tỏa nhiệt

    Vận dụng

    Bài 17.12 trang 47 SBT Hóa học 10: Phản ứng giữa khí nitrogen và oxygen chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao (3 000oC) hoặc nhờ tia lửa điện: N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

    b) Phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt?

    b) Bằng kiến thức về năng lượng liên kết trong phân tử các chất, hãy giải thích vì sao phản ứng trên khó xảy ra.

    Lời giải

    a) Phản ứng trên chỉ xảy ra khi nhận nhiệt bên ngoài, đó là phản ứng thu nhiệt.

    b) Do năng lượng liên kết trong phân tử các chất phản ứng rất lớn (N2: 945 kJ/mol, O2: 494 kJ/mol) so với sản phẩm (NO: 607 kJ/mol) nên phản ứng trên khó xảy ra.

    ΔrH298o = Eb(N2) + Eb(O2) – 2.Eb(NO)

    ΔrH298o = Eb(N≡N) + Eb(O=O) – 2.Eb(N=O)

    ΔrH298o= 945 + 494 – 2.607 = 225 kJ

    Bài 17.13 trang 47 SBT Hóa học 10: 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

    ΔfH298o (kJ/mol)

    C (J/g.K)

    Chất

    ΔfH298o (kJ/mol)

    C (J/g.K)

    Al

    0

     

    Al2O3

    -16,37

    0,84

    Fe2O3

    -5,14

     

    Fe

    0

    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 ngoài môi trường là 50%. Tính nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm.

    Lời giải

    Xét phản ứng giữa 2 mol Al với 1 mol Fe2O3 tạo ra 1 mol Al2O3 và 2 mol Fe.

    Biến thiên enthalpy của phản ứng:

    ΔrH298o = ΔfH298o(Al2O3) + 2. ΔfH298o(Fe) – 2. ΔfH298o(Al) - ΔfH298o(Fe2O3)

    = 1. (-16,37) + 2.0 – 2.0 – 1.(-5,14) = -21,51 (kJ)

    Nhiệt dung của sản phẩm: C = 102.0,84 + 2.56.0,67 = 160,72 (J.K-1).

    Áp dụng công thức Q = m.C. ∆T

    ⇒ Nhiệt độ tăng lên: ∆T = 21,51.103.50%160,72=66,92(K)

    Nhiệt độ đạt được = (25 + 273) + 66,92 = 365 (K)

    Bài 17.14 trang 48 SBT Hóa học 10: Cho phản ứng đốt cháy butane sau:

    C4H10(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) (1)

    Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:

    Liên kết

    Phân tử

    Eb (kJ/mol)

    Liên kết

    Phân tử

    Eb (kJ/mol)

    C-C

    C4H10

    346

    C=O

    CO2

    799

    C-H

    C4H10

    418

    O-H

    H2O

    467

    O=O

    O2

    495

     

     

     

     

    a) Cân bằng phương trình phản ứng (1).

    b) Xác định biến thiên enthalpy (ΔrH298o) của phản ứng (1).

    c) Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? (Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2 L nước ở 25oC, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường).

    Lời giải

    a) C4H10(g) + 132O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g) (1)

    b) ΔrH298o= 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).

    c) Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 12 kg butane là:

    Q=12.103.2626,558=964163,4  (kJ)

    Nhiệt cần đun một ấm nước: 2.103.4,2.(100-25) = 630000(J) = 630(kJ)

    Số ấm nước: 964163,4.60%630=918 (ấm nước)

    Xem thêm lời giải sách bài tập Hóa học 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác: 

    Bài 16. Ôn tập chương 4

    Bài 17. Biến thiên enthalpy trong phản ứng hóa học

    Bài 18. Ôn tập chương 5

    Bài 19. Tốc độ phản ứng

    Bài 20. Ôn tập chương 6

    Tham khảo các loạt bài Hóa học 10 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 4,033 23/01/2023
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: