Câu hỏi mở đầu trang 80
|
Hầu như mọi phản ứng hóa học cũng như quá trình chuyển thể của chất luôn kèm theo sự thay đổi năng lượng Trong cả 2 ví dụ đều có phản ứng xảy ra với sự thay đổi năng lượng. Theo em, phản ứng có kèm theo sự thay đổi năng lượng dưới dạng nhiệt năng đóng vai trò gì trong đời sống? |
- Phản ứng có kèm theo sự thay đổi năng lượng dưới dạng nhiệt năng đóng vai trò quan trọng trong đời sống:
+ Cung cấp nhiệt cho các nhu cầu đun nấu thức ăn
+ Giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh
Câu hỏi 1 trang 81
|
1. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ở Hình 13.1 và nêu nhận xét về sự thay đổi nhiệt của phản ứng đó |
Đốt cháy hỗn hợp: Fe2O3 và Al
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
Phản ứng làm tăng nhiệt độ môi trường xung quanh, tỏa nhiệt lớn, lên đến 2500 oC
Câu hỏi 2 trang 81
|
2. Thực hiện thí nghiệm 1. Nêu hiện tượng xảy ra. Rút ra kết luận về sự thay đổi nhiệt độ chất lỏng trong cốc. Giải thích |
So sánh nhiệt độ trước và sau khi cho CaO
- Hiện tượng: Chất rắn màu trắng tan ra, tạo thành dung dịch
- Nhiệt độ chất lỏng trong cốc tăng lên, từ 20 oC lên 50 oC
- Giải thích: Sự hòa tan CaO trong nước sinh ra nhiệt, làm nhiệt độ chất lỏng trong cốc tăng lên
Câu hỏi luyện tập trang 81
|
Hãy nêu hiện tượng của các quá trình: đốt cháy than, ethanol trong không khí. Nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi như thế nào? |
Quá trình đốt cháy than, ethanol trong không khí tỏa nhiệt ra môi trường
- Hiện tượng: xuất hiện khí bay ra
C + O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO2↑
C2H5OH + 3 O2 \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2CO2↑ + 3H2O
- Nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên
Câu hỏi 3 trang 82
|
3. Khi thả viên vitamin C sủi vào cốc nước như Hình 13.3, em hãy dự đoán sự thay đổi nhiệt độ của nước trong cốc |
Học sinh thực hiện thí nghiệm và kiểm chứng
Nhiệt độ của nước trong cốc giảm đi
Câu hỏi 4 trang 82
|
4. Trong phản ứng nung đá vôi (CaCO3), nếu ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng có tiếp tục xảy ra không? |
Trong phản ứng nung đá vôi (CaCO3), nếu ngừng cung cấp nhiệt, phản ứng sẽ không tiếp tục xảy ra
Câu hỏi 5 trang 82
|
5. Thực hiện thí nghiệm 2. Nêu hiện tượng trước và sau khi đốt nóng hỗn hợp. Nếu ngừng đốt nóng thì phản ứng có xảy ra không? |
- Hiện tượng: Xuất hiện bọt khí nổi lên, đẩy nước ra khỏi bình tam giác
- Nếu ngừng đốt nóng, phản ứng dừng lại, khí không được sinh ra
Câu hỏi 6 trang 83
|
6. Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học được xác định trong điều kiện nào? |
Điều kiện chuẩn
- Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học 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)
+ Nhiệt độ: 25oC (hay 298K)
Câu hỏi 7 trang 83
|
7. Phương trình nhiệt hóa học cho biết thông tin gì về phản ứng hóa học |
- Nhiệt phản ứng
- Trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp)
- Phương trình nhiệt hóa học cho biết
+ Phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt
+ Trạng thái của các chất đầu (cđ) và sản phẩm (sp)
Câu hỏi trang 83
|
Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau: C(s) + H2O(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO(g) + H2(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ (1) CuSO4(aq) + Zn(s) → ZnSO4(aq) + Cu(s) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -231,04 kJ (2) Trong hai phản ứng trên, phản ứng nào thu nhiệt, phản ứng nào tỏa nhiệt? |
- Phản ứng thu nhiệt (hệ nhận nhiệt của môi trường) thì \({\Delta _r}H_{298}^o\) > 0
- Phản ứng tỏa nhiệt (hệ tỏa nhiệt ra môi trường) thì \({\Delta _r}H_{298}^o\) < 0
- Phản ứng (1) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ > 0
=> Phản ứng thu nhiệt
- Phản ứng (2) có \({\Delta _r}H_{298}^o\) = +131,25 kJ < 0
=> Phản ứng tỏa nhiệt
Câu hỏi 8 trang 84
|
8. Phân biệt enthalpy tạo thành của một chất và biến thiên enthalpy của phản ứng. Lấy ví dụ minh họa |
- Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền nhất
- Biến thiên enthalpy của phản ứng là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào của một phản ứng hóa học trong quá trình đẳng áp
|
Enthalpy tạo thành của một chất |
Biến thiên enthalpy của phản ứng |
|
- Chất tham gia phải là đơn chất bền nhất - Sản phẩm chỉ có 1 chất duy nhất Ví dụ: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) |
- Chất tham gia ở dạng đơn chất hay hợp chất đều được - Sản phẩm có thể là 1 hay nhiều chất Ví dụ: C(s) + H2O(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)CO(g) + H2(g) |
Câu hỏi 9 trang 84
|
9. Cho phản ứng sau: S(s) + O2(g) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) SO2(g) \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol Cho biết ý nghĩa của giá trị \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) |
Enthalpy tạo thành của một chất là nhiệt kèm theo phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền nhất
\({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol là lượng nhiệt tỏa ra khi tạo thành 1 mol chất SO2(g) từ các đơn chất ở trạng thái bền nhất ở điều kiện chuẩn (Sulfur ở dạng rắn, oxygen ở dạng phân tử khí chính là dạng đơn chất bền nhất của sulfur và oxygen)
Câu hỏi 10 trang 84
|
Advertisements (Quảng cáo) 10. Hợp chất SO2(g) bền hơn hay kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền S(s) và O2(g) |
- \({\Delta _f}H_{298}^o\)của đơn chất bền nhất = 0
- \({\Delta _f}H_{298}^o\)< 0, chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó
- \({\Delta _f}H_{298}^o\)> 0, chất kém bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó
Ta có: \({\Delta _f}H_{298}^o\)(SO2,g) = -296,80 kJ/mol < 0
=> Chất bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền tạo nên nó
=> SO2(g) bền hơn về mặt năng lượng so với các đơn chất bền S(s) và O2(g)
Câu hỏi 11 trang 84
|
11. Từ Bảng 13.1 hãy liệt kê các phản ứng có enthalpy tạo thành dương (lấy nhiệt từ môi trường) |
Quan sát Bảng 13.1 và liệt kê
Các phản ứng có enthalpy tạo thành dương là: C2H2(g), C2H4(g), C6H6(l), CS2(aq), HI(g), N2O(g), N2O4(g), NO(g), NO2(g)
Câu hỏi luyện tập trang 84
|
Em hãy xác định enthalpy tạo thành theo đơn vị (kcal) của các chất sau: Fe2O3(s), NO(g), H2O(g), C2H5OH(l). Cho biết 1J = 0,239 cal |
1J = 0,293 cal
=> 1kJ = 0,293 kcal
- \({\Delta _f}H_{298}^o\) (Fe2O3, s) = -825,50 kJ/mol => Theo đơn vị kcal = -825,50.0,293 = -241,87 kcal/mol
- \({\Delta _f}H_{298}^o\) (NO, g) = +90,29 kJ/mol => Theo đơn vị kcal = +90,29.0,293 = +26,45 kcal/mol
- \({\Delta _f}H_{298}^o\) (H2O, g) = -241,82 kJ/mol ==> Theo đơn vị kcal = -241,82.0,293 = -70,85 kcal/mol
- \({\Delta _f}H_{298}^o\) (C2H5OH, l) = -277,63 kJ/mol ==> Theo đơn vị kcal = -277,63.0,293 = -81,35 kcal/mol
Câu hỏi 12 trang 85
|
12. Quan sát Hình 13.5, mô tả sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. Nhận xét về giá trị của \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) so với \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ) |
Quan sát Hình 13.5 và nhận xét
Giá trị \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) nhỏ hơn \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)
Câu hỏi 13 trang 85
|
13. Vận dụng để vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng nhiệt phân CaCO3 ở Ví dụ 5 |
\({\Delta _f}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)
Ta có: \({\Delta _f}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ) = +178,49 kJ
Câu hỏi 14 trang 85
|
14. Cho hai phương trình nhiệt hóa học sau: CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -283,00 kJ (1) H2(g) + F2(g) → 2HF(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -546,00 kJ (2) So sánh nhiệt giữa hai phản ứng (1) và (2). Phản ứng nào xảy ra thuận lợi hơn? |
\({\Delta _r}H_{298}^o\) càng nhỏ, phản ứng xảy ra càng thuận lợi
\({\Delta _r}H_{298}^o\) = -546,00 kJ (2) < \({\Delta _r}H_{298}^o\) = -283,00 kJ (1)
=> Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn
Câu hỏi vận dụng trang 86
|
Hãy làm cho nhà em sạch bong với hỗn hợp baking soda (NaHCO3) và giấm (CH3COOH). Hỗn hợp này tạo ra một lượng lớn bọt. Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng: NaHCO3(s) + CH3COOH(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= 94,30 kJ Phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Vì sao? Tìm những ứng dụng khác của phản ứng trên |
- \({\Delta _r}H_{298}^o\) > 0 => Phản ứng thu nhiệt
- \({\Delta _r}H_{298}^o\) < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt
- Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= 94,30 kJ > 0
=> Phản ứng thu nhiệt
- Ứng dụng khác của phản ứng baking soda với giấm:
+ Baking soda và giấm ngoài việc được sử dụng trong nấu ăn còn được dùng nhiều trong vệ sinh nhà cửa như: Khử mùi hôi, tẩy trắng quần áo, tẩy trắng nồi chảo, vệ sinh máy giặt,…
+ Kết hợp baking soda với giấm ăn để hiệu quả tẩy rửa cao hơn. Baking soda có khả năng làm sạch, khử mùi và làm mềm các mảng bám, còn giấm ăn cũng tác dụng loại bỏ mùi hôi và các vết bẩn cứng đầu khác.
Giải bài 1,2 trang 86; 3,4,5 trang 87 SGK Hóa 10 chân trời sáng tạo
|
Bài 1: Phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen và oxygen như sau: N2(g) + O2(g) → 2NO(g) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= +180 kJ Kết luận nào sau đây đúng? A. Nitrogen và oxygen phản ứng mạnh hơn khi ở nhiệt độ thấp B. Phản ứng tỏa nhiệt C. Phản ứng xảy ra thuận lợi ở điều kiện thường D. Phản ứng hóa học xảy ra có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường |
\({\Delta _r}H_{298}^o\)> 0 => Phản ứng thu nhiệt
Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= +180 kJ > 0
=> Phản ứng hấp thụ nhiệt năng từ môi trường
Đáp án D
|
Bài 2: Biến thiên enthalpy của một phản ứng được ghi ở sơ đồ dưới. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Phản ứng tỏa nhiệt B. Năng lượng chất tham gia phản ứng nhỏ hơn năng lượng chất sản phẩm C. Biến thiên enthalpy của phản ứng là a kJ/mol D. Phản ứng thu nhiệt |
\({\Delta _r}H_{298}^o\)< 0 => Phản ứng tỏa nhiệt
Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -a kJ < 0
=> Phản ứng tỏa nhiệt
Đáp án A
|
Bài 3: Đồ thị nào sau đây thể hiện đúng sự thay đổi nhiệt độ khi dung dịch hydrochloric acid được cho vào dung dịch sodium hydroxide tới dư? |
Phản ứng giữa dung dịch hydrochloric acid và dung dịch sodium hydroxide là phản ứng tỏa nhiệt ( \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -57,9 kJ < 0)
Khi phản ứng nhiệt độ tăng dần lên. Kết thúc phản ứng nhiệt độ giảm dần để cân bằng với nhiệt độ của môi trường
|
Bài 4: Cho phương trình nhiệt hóa học sau: NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) \({\Delta _r}H_{298}^o\)= -57,3 kJ Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng |
\({\Delta _r}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ)
Ta có: \({\Delta _r}H_{298}^o\)= \({\Delta _f}H_{298}^o\)(sp) - \({\Delta _f}H_{298}^o\)(cđ) = -57,3 kJ
