Bài 18. Ôn tập chương 5 trang 48, 49, 50

Nhận biết 18.1

Phát biểu nào sau đây không đúng

A. Các phản ứng phân huỷ thường là phản ứng thu nhiệt.

B. Phản ứng càng toả ra nhiều nhiệt càng dễ tự xảy ra.

C. Phản ứng oxi hoá chất béo cung cấp nhiệt cho cơ thể.

D. Các phản ứng khi đun nóng đều dễ xảy ra hơn.

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: D

- Giải thích: Phản ứng tỏa nhiệt khi đun nóng thì khó xảy ra hơn.

Nhận biết 18.2

Cho các phản ứng sau:

(1) C(s) + CO₂(g) → 2CO(g) ΔrH0500=173,6kJ${\Delta }_r{H}_{500}^0=173,6kJ$

(2) C(s) + H₂O(g) → CO(g) + H₂(g) ΔrH0500=133,8kJ${\Delta }_r{H}_{500}^0=133,8kJ$

(3) CO(g) + H₂O(g) → CO₂(g) + H₂(g)

          Ở 500 K, 1 atm, biến thiên enthalpy của phản ứng (3) có giá trị là

A. -39,8 kJ.           B. 39,8 kJ.             C. -47,00 kJ.         D. 106,7 kJ.

Phương pháp giải:

Dựa vào khi giữa các phương trình có mối liên hệ với nhau -> enthalpy sẽ có cùng mối liên hệ đó

Lời giải chi tiết:

- Có phương trình (2) - phương trình (1) = phương trình (3)

-> ΔrH0500(3)=ΔrH0500(2)−ΔrH0500(1)=133,8−173,6=−39,8kJ${\Delta }_r{H}_{500}^0\left(3\right)={\Delta }_r{H}_{500}^0\left(2\right)-{\Delta }_r{H}_{500}^0\left(1\right)=133,8-173,6=-39,8kJ$

-> Đáp án: A

Nhận biết 18.3

Cho sơ đồ hoà tan NH₄NO₃ sau:

NH₄NO₃(s) + H₂O(l) → NH₄NO₃(aq) ΔH=+26kJ$\Delta H=+26kJ$

          Hoà tan 80 g NH₄NO₃ khan vào bình chứa 1 L nước ở 25 °C. Sau khi muối tan hết, nước trong bình có nhiệt độ là

A. 31,2 °C.            B. 28,1 °C.            C. 21,9 °C.            D. 18,8 °C.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ < 0 -> Phản ứng tỏa nhiệt

- ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ > 0 -> Phản ứng thu nhiệt

- Nhiệt dung của nước là 4,2J/g.K

Lời giải chi tiết:

- Có nNH4NO3=8080=1$n_{N{H}_{4}N{O}_3}=\frac{80}{80}=1$mol -> Q=1.26=26kJ$Q=1.26=26kJ$

- Vì ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ > 0 -> Phản ứng thu nhiệt -> Nhiệt độ giảm đi là ΔT=26.1034,2.103=6,2∘C$\Delta T=\frac{{26.10}^3}{4,{2.10}^3}=6,2^{\circ }C$

-> Sau khi hòa tan, nước trong bình có nhiệt độ là 25 - 6,2 = 18,8 ^oC

-> Đáp án: D

Nhận biết 18.4

Cho phương trình phản ứng:

Zn(r) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s) ΔH=−210kJ$\Delta H=-210kJ$

          và các phát biểu sau:

(1) Zn bị oxi hoá;

(2) Phản ứng trên toả nhiệt;

(3) Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 3,84 g Cu là +12,6 kJ;

(4) Trong quá trình phản ứng, nhiệt độ hỗn hợp tăng lên.

          Các phát biểu đúng là

A. (1) và (3).         B. (2) và (4).         C. (1), (2) và (4).   D. (1), (3) và (4)

Phương pháp giải:

Dựa vào

- ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ < 0 -> Phản ứng tỏa nhiệt

- ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ > 0 -> Phản ứng thu nhiệt

Lời giải chi tiết:

(1) Zn bị oxi hoá -> Đúng vì số oxi hóa của Zn từ 0 lên +2

(2) Phản ứng trên toả nhiệt -> Đúng vì ΔH=−210kJ$\Delta H=-210kJ$ < 0

(3) Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 3,84 g Cu là +12,6 kJ

-> Sai vì ΔrH0298=3,8464.(−210)=−12,6kJ${\Delta }_r{H}_{298}^0=\frac{3,84}{64}.(-210)=-12,6kJ$

(4) Trong quá trình phản ứng, nhiệt độ hỗn hợp tăng lên -> Đúng vì phản ứng tỏa nhiệt

=> Đáp án: C

Nhận biết 18.5

Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng trung hoà sau:

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)           ΔH=−57,3kJ$\Delta H=-57,3kJ$

          Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Cho 1 mol HCl tác dụng với NaOH dư toả nhiệt lượng là 57,3 kJ.

B. Cho HCl dư tác dụng với 1 mol NaOH thu nhiệt lượng là 57,3 kJ.

C. Cho 1 mol HCl tác dụng với 1 mol NaOH toả nhiệt lượng là 57,3 kJ.

D. Cho 2 mol HCl tác dụng với NaOH dư toả nhiệt lượng là 57,3 kJ.

Phương pháp giải:

Dựa vào số mol của chất hết và hệ số của chất đó trong phương trình phản ứng

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: D

- Giải thích: Với 1 mol HCl phản ứng hết ta có ΔH=−57,3kJ$\Delta H=-57,3kJ$ " Với 2 mol HCl phản ứng hết thì lượng nhiệt tỏa ra tăng gấp đôi

Nhận biết 18.6

Phản ứng đốt cháy ethanol:

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

          Đốt cháy hoàn toàn 5 g ethanol, nhiệt toả ra làm nóng chảy 447 g nước đá ở 0 °C. Biết 1 g nước đá nóng chảy hấp thụ nhiệt lượng 333,5 J, biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy ethanol là

A. -1 371 kJ/mol.

B. -954 kJ/mol.    

C. -149 kJ/mol.    

D. +149 kJ/mol.

Lời giải chi tiết:

- Có nhiệt lượng để làm nóng chảy 447 g nước đá là Q = 447.333,5 = 149074,5J = 149,0745 kJ

-> ΔH=465.(−149,0745)=1371,49kJ$\Delta H=\frac{46}{5}.(-149,0745)=1371,49kJ$

=> Đáp án: A

Nhận biết 18.7

Phản ứng tổng hợp ammonia:

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)                 ΔH=−92kJ$\Delta H=-92kJ$

          Biết năng lượng liên kết (kJ/mol) của N≡N và H–H lần lượt là 946 và 436. Năng lượng liên kết của N–H trong ammonia là

A. 391 kJ/mol.     

B. 361 kJ/mol.      

C. 245 kJ/mol.      

D. 490 kJ/mol.

Phương pháp giải:

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết

ΔrH0298=∑Eb(cd)−∑Eb(sp)${\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum E_b\left(cd\right)-\sum E_b\left(sp\right)$

          Trong đó: ∑Eb(cd)$\sum E_b\left(cd\right)$ và ∑Eb(sp)$\sum E_b\left(sp\right)$ là tổng năng lượng liên kết trong phân tử các chất đầu và các chất sản phẩm

Lời giải chi tiết:

- Có ΔrH0298=(Eb(N≡N)+3.Eb(H−H))−(6.Eb(N−H))${\Delta }_r{H}_{298}^0=(E_b(N\equiv N)+3.E_b(H-H))-(6.E_b(N-H))$

-> (6.Eb(N−H))=(Eb(N≡N)+3.Eb(H−H))−ΔrH0298=946+3.436−(−92)=2346kJ$(6.E_b(N-H))=(E_b(N\equiv N)+3.E_b(H-H))-{\Delta }_r{H}_{298}^0=946+3.436-(-92)=2346kJ$

-> Eb(N−H)=23466=391kJ$E_b(N-H)=\frac{2346}{6}=391kJ$

=> Đáp án: A

Nhận biết 18.8

Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

H₂(g) + I₂(g) → 2HI(g) ΔH=+11,3kJ$\Delta H=+11,3kJ$

          Phát biểu nào sau đây về sự trao đổi năng lượng của phản ứng trên là đúng?

A. Phản ứng giải phóng nhiệt lượng 11,3 kJ khi 2 mol HI được tạo thành.

B. Tổng nhiệt phá vỡ liên kết của chất phản ứng lớn hơn nhiệt toả ra khi tạo thành sản phẩm.

C. Năng lượng chứa trong H₂ và I₂ cao hơn trong HI.

D. Phản ứng xảy ra với tốc độ chậm.

Phương pháp giải:

Dựa vào:

- Phản ứng cần cung cấp thêm năng lượng -> phản ứng thu nhiệt (ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ < 0)

- Phản ứng tỏa ra năng lượng -> phản ứng tỏa nhiệt ( ΔrH0298${\Delta }_r{H}_{298}^0$ > 0)

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: B

- Giải thích:

+ Đáp án A sai ở “giải phóng” -> sửa thành “thu vào”

+ Đáp án B đúng vì đây là phản ứng thu nhiệt

+ Đáp án C sai ở “cao hơn” -> sửa thành “thấp hơn”

+ Đáp án D: phản ứng này không đề cập đến tốc độ phản ứng

Nhận biết 18.9

Làm các thí nghiệm tương tự nhau: Cho 0,05 mol mỗi kim loại Mg, Zn, Fe vào ba bình đựng 100 mL dung dịch CuSO₄ 0,5 M.

          Nhiệt độ tăng lên cao nhất ở mỗi bình lần lượt là ΔT1$\Delta T_1$, ΔT2$\Delta T_2$, ΔT3$\Delta T_3$. Sự sắp xếp nào sau đây là đúng?

A. ΔT1$\Delta T_1$ < ΔT2$\Delta T_2$ < ΔT3$\Delta T_3$.                             B. ΔT3$\Delta T_3$ < ΔT1$\Delta T_1$ < ΔT2$\Delta T_2$.

C. ΔT2$\Delta T_2$ < ΔT3$\Delta T_3$ < ΔT1$\Delta T_1$.                             D. ΔT3$\Delta T_3$ < ΔT2$\Delta T_2$ < ΔT1$\Delta T_1$.

Làm các thí nghiệm tương tự nhau: Cho 0,05 mol mỗi kim loại Mg, Zn, Fe vào ba bình đựng 100 mL dung dịch CuSO₄ 0,5 M.

          Nhiệt độ tăng lên cao nhất ở mỗi bình lần lượt là , , . Sự sắp xếp nào sau đây là đúng?

A.  <  < .                            B.  <  < .

C.  <  < .                            D.  <  < .

Phương pháp giải:

Dựa vào nếu tỉ lệ mol phản ứng bằng nhau thì kim loại càng mạnh càng tỏa ra nhiều nhiệt 

Lời giải chi tiết:

- Thứ tự sắp xếp độ mạnh của kim loại giảm dần: Mg > Zn > Fe

-> Đáp án: D

Thông hiểu 18.10

Cho 0,5 g bột iron vào bình đựng 25 mL dung dịch CuSO₄ 0,2M ở 32 °C. Khuấy đều dung dịch, quan sát nhiệt kế thấy nhiệt độ lên cao nhất là 39 °C. Tính nhiệt của phản ứng. (Giả thiết nhiệt lượng của phản ứng toả ra được dung dịch hấp thụ hết, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước (4,2 J/g.K))

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng:

Q=m.c.ΔT$Q=m.c.\Delta T$

          Trong đó:

- Q: nhiệt lượng (J)

- m: khối lượng của vật (g)

- c: nhiệt dung riêng (J/g.K)

- ΔT=T2−T1$\Delta T=T_2-T_1$: T₁ là nhiệt độ ban đầu, T₂ là nhiệt độ sau

Lời giải chi tiết:

- Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = 25.4,2.(39-32) = 735 J

- Có nCuSO4=0,025.0,2=0,005$n_{CuS{O}_4}=0,025.0,2=0,005$mol, nFe=0,556=0,009$n_{Fe}=\frac{0,5}{56}=0,009$mol

- Phương trình phản ứng: Fe + CuSO₄ -> FeSO₄ + Cu

-> Phản ứng tính theo CuSO₄

-> ΔH=7350,005=147000J=147kJ$\Delta H=\frac{735}{0,005}=147000J=147kJ$

Thông hiểu 18.11

Để làm nóng khẩu phần ăn, người ta dùng phản ứng giữa CaO với H₂O:

CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) ΔH=−105kJ$\Delta H=-105kJ$

          Cẩn cho bao nhiêu gam CaO vào 250 g H₂O để nâng nhiệt độ từ 20 °C lên 80 °C?

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng:

Q=m.c.ΔT$Q=m.c.\Delta T$

          Trong đó:

- Q: nhiệt lượng (J)

- m: khối lượng của vật (g)

- c: nhiệt dung riêng (J/g.K)

- ΔT=T2−T1$\Delta T=T_2-T_1$: T₁ là nhiệt độ ban đầu, T₂ là nhiệt độ sau

Lời giải chi tiết:

- Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = 250.4,2.(80-20) = 63000 J = 63kJ

=> nCaO=63105=0,6$n_{CaO}=\frac{63}{105}=0,6$" m_CaO = 0,6.56 = 33,6 gam

Thông hiểu 18.12

Tính nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí methane (CH₄), biết nhiệt tạo thành của các chất như sau:

Phương pháp giải:

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất

ΔrH0298=∑ΔrH0298(sp)−∑ΔrH0298(cd)${\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(sp\right)-\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(cd\right)$

          Trong đó: ∑ΔrH0298(sp)$\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(sp\right)$ và ∑ΔrH0298(cd)$\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(cd\right)$ là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng

Lời giải chi tiết:

- Xét phương trình phản ứng: CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

- Có ΔrH0298=ΔfH0298(CO2)+2.ΔfH0298(H2O)−ΔfH0298(CH4)−3.ΔfH0298(O2)${\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{O}_2\right)+2.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(H_{2}O\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{H}_4\right)-3.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(O_2\right)$

-> ΔrH0298=(−392)+2.(−286)−(−75)−3.0=−889kJ${\Delta }_r{H}_{298}^0=(-392)+2.(-286)-(-75)-3.0=-889kJ$

-> Q=12.10316.889=666750kJ$Q=\frac{{12.10}^3}{16}.889=666750kJ$

Thông hiểu 18.13

Cho 1,5 g bột Mg (dư) vào 100 mL dung dịch HCl 1 M, sau khi phản ứng hoàn toàn, nhiệt độ dung dịch tăng lên 8,3 °C. Biết nhiệt dung riêng của H₂O là 4,2 J/g.K, hãy tính nhiệt lượng của phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng:

Q=m.c.ΔT$Q=m.c.\Delta T$

          Trong đó:

- Q: nhiệt lượng (J)

- m: khối lượng của vật (g)

- c: nhiệt dung riêng (J/g.K)

- ΔT=T2−T1$\Delta T=T_2-T_1$: T₁ là nhiệt độ ban đầu, T₂ là nhiệt độ sau

Lời giải chi tiết:

v

- Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = 100.4,2.8,3 = 3486 J

- Có nHCl=0,1.1=0,1$n_{HCl}=0,1.1=0,1$mol, nMg=1,524=0,0625$n_{Mg}=\frac{1,5}{24}=0,0625$mol

- Phương trình phản ứng: Mg + 2HCl " MgCl₂ + H₂

-> Phản ứng tính theo HCl

-> ΔH=34860,1:2=69720J=69,72kJ$\Delta H=\frac{3486}{0,1:2}=69720J=69,72kJ$

Thông hiểu 18.14

Một người thợ xây trong buổi sáng kéo được 500 kg vật liệu xây dựng lên tầng cao 10 m. Để bù vào năng lượng đã tiêu hao, người đó cần uống cốc nước hoà tan m g glucose. Biết nhiệt tạo thành của glucose (C₆H₁₂O₆), CO₂ và H₂O lần lượt là –1 271; –393,5 và –285,8 kJ/mol. Giá trị của m là

A. 31,20.              

B. 3,15.                

C. 0,32.                

D. 314,70.

Phương pháp giải:

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất

ΔrH0298=∑ΔrH0298(sp)−∑ΔrH0298(cd)${\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(sp\right)-\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(cd\right)$

          Trong đó: ∑ΔrH0298(sp)$\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(sp\right)$ và ∑ΔrH0298(cd)$\sum {\Delta }_r{H}_{298}^0\left(cd\right)$ là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng

Lời giải chi tiết:

- Xét phương trình phản ứng: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ -> 6CO₂ + 6H₂O

- Có ΔrH0298=6.ΔfH0298(CO2)+6.ΔfH0298(H2O)−ΔfH0298(C6H12O6)−6.ΔfH0298(O2)${\Delta }_r{H}_{298}^0=6.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{O}_2\right)+6.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(H_{2}O\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C_6{H}_{12}{O}_6\right)-6.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(O_2\right)$

-> ΔrH0298=6.(−393,5)+6.(−285,8)−(−1271)−6.0=−2804,8kJ${\Delta }_r{H}_{298}^0=6.(-393,5)+6.(-285,8)-(-1271)-6.0=-2804,8kJ$

- Năng lượng người thợ tiêu hao = 500.9,8.10 = 49000J = 49kJ

-> Khối lượng glucose cần nạp là 49.1802804,8≈3,15g$\frac{49.180}{2804,8}\approx 3,15g$

-> Đáp án: B

Thông hiểu 18.15

Cho 16,5 g Zn vào 500 g dung dịch HCl 1 M, dung dịch thu được có nhiệt độ tăng thêm 5 °C. Xác định nhiệt lượng của phản ứng giữa Zn và HCl trong dung dịch (Giả thiết không có sự thất thoát nhiệt ra ngoài môi trường, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước (4,2 J/g-K))

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng:

Q=m.c.ΔT$Q=m.c.\Delta T$

          Trong đó:

- Q: nhiệt lượng (J)

- m: khối lượng của vật (g)

- c: nhiệt dung riêng (J/g.K)

- ΔT=T2−T1$\Delta T=T_2-T_1$: T₁ là nhiệt độ ban đầu, T₂ là nhiệt độ sau

Lời giải chi tiết:

- Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = 500.4,2.5 = 10500 J

- Có nHCl=0,5.1=0,5$n_{HCl}=0,5.1=0,5$mol, nZn=16,565=0,254$n_{Zn}=\frac{16,5}{65}=0,254$mol

- Phương trình phản ứng: Zn + 2HCl -> ZnCl₂ + H₂

-> Phản ứng tính theo Zn

-> ΔH=105000,254=41338,9J≈41,339kJ$\Delta H=\frac{10500}{0,254}=41338,9J\approx 41,339kJ$

Vận dụng 18.16

Cho phản ứng sau CH≡CH(g) + H₂(g) → CH₃-CH₃(g)

          Năng lượng liên kết (kJ.mol^-1) của H–H là 436, của C−C là 347, của C−H là 414 và của C≡C là 839. Tính nhiệt (ΔH$\Delta H$) của phản ứng và cho biết phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt.

Phương pháp giải:

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết

ΔrH0298=∑Eb(cd)−∑Eb(sp)${\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum E_b\left(cd\right)-\sum E_b\left(sp\right)$

          Trong đó: ∑Eb(cd)$\sum E_b\left(cd\right)$ và ∑Eb(sp)$\sum E_b\left(sp\right)$ là tổng năng lượng liên kết trong phân tử các chất đầu và các chất sản phẩm

Lời giải chi tiết:

- Xét phương trình phản ứng: CH≡CH(g) + 2H₂(g) → CH₃-CH₃(g)

- Có ΔrH0298=(Eb(C≡C)+2.Eb(C−H)+2.Eb(H−H))−(6.Eb(C−H)+Eb(C−C))${\Delta }_r{H}_{298}^0=(E_b(C\equiv C)+2.E_b(C-H)+2.E_b(H-H))-(6.E_b(C-H)+E_b(C-C))$

-> ΔrH0298=(839+2.414+2.436)−(6.414+347)=−292kJ

-> Phản ứng tỏa nhiệt

Vận dụng 18.17

Cho các phản ứng sau:

(1) 2H₂S(g) + SO₂(g) → 2H₂O(g) + 3S(s) ΔrHo298=−237kJ

(2) 2H₂S(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) + 2S(s) ΔrHo298=−530,5kJ

a) Cùng một lượng hydrogen sulfide chuyển thành nước và sulfur thì tại sao nhiệt phản ứng (1) và (2) lại khác nhau.

b) Xác định ΔrHo298 của SO₂ từ 2 phản ứng trên.

Phương pháp giải:

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất

ΔrH0298=∑ΔrH0298(sp)−∑ΔrH0298(cd)

          Trong đó: ∑ΔrH0298(sp) và ∑ΔrH0298(cd) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng

Lời giải chi tiết:

a) Nguyên nhân:

- ΔfH0298(O2)=0

- Phản ứng (1) cần tiêu hao thêm nhiệt lượng để tách S ra khỏi SO₂

-> Phản ứng (1) tỏa nhiệt lượng ít hơn phản ứng (2)

b) - Xét phương trình phản ứng: (1) 2H₂S(g) + SO₂(g) → 2H₂O(g) + 3S(s)

Có ΔrH0298(1)=2.ΔfH0298(H2O)+3.ΔfH0298(S)−ΔfH0298(SO2)−2.ΔfH0298(H2S)=−237kJ

- Xét phương trình phản ứng: (2) 2H₂S(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) + 2S(s)

Có ΔrH0298(2)=2.ΔfH0298(H2O)+3.ΔfH0298(S)−ΔfH0298(O2)−2.ΔfH0298(H2S)=−530,5kJ

-> ΔrH0298(2)−ΔrH0298(1)=ΔfH0298(SO2)=−530,5−(−237)=293,5kJ

Vận dụng 18.18

Rót 100 mL dung dịch HCl 1 M ở 27 °C vào 100 mL dung dịch NaHCO₃ 1 M ở 28 °C. Sau phản ứng, dung dịch thu được có nhiệt độ là bao nhiêu? Biết nhiệt tạo thành của các chất được cho trong bảng sau:

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào enthalpy tạo thành của các chất

ΔrH0298=∑ΔrH0298(sp)−∑ΔrH0298(cd)

          Trong đó: ∑ΔrH0298(sp) và ∑ΔrH0298(cd) là tổng enthalpy tạo thành ở điều kiện chuẩn của sản phẩm và chất đầu của phản ứng

Lời giải chi tiết:

- Có nHCl=0,1.1=0,1mol, nNaHCO3=0,1.1=0,1mol

- Xét phương trình phản ứng: NaHCO₃ + HCl -> NaCl + CO₂ + H₂O

Có ΔrH0298=ΔfH0298(NaCl)+ΔfH0298(CO2)+ΔfH0298(H2O)−ΔfH0298(NaHCO3)−ΔfH0298(HCl)

-> ΔrH0298=−407+(−392)+(−286)−(−932)−(−168)=15kJ

- Vì phản ứng vừa đủ -> Q=0,1.15=1,5kJ

- Vì ΔrH0298 > 0 -> Phản ứng thu nhiệt

-> Nhiệt độ giảm đi là ΔT=1,5.103(100+100).4,2=1,79∘C

-> Sau phản ứng, dung dịch thu được có nhiệt độ là 28 - 1,79 = 26,21 ^oC

Vận dụng 18.19

Trộn 50 mL dung dịch NaCl 0,5 M ở 25 °C với 50 mL dung dịch AgNO₃ 0,5 M ở 26 °C. Khuấy đều dung dịch và quan sát nhiệt kế thấy nhiệt độ lên cao nhất là 28 °C. Tính nhiệt của phản ứng.

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng:

Q=m.c.ΔT

          Trong đó:

- Q: nhiệt lượng (J)

- m: khối lượng của vật (g)

- c: nhiệt dung riêng (J/g.K)

- ΔT=T2−T1: T₁ là nhiệt độ ban đầu, T₂ là nhiệt độ sau

Lời giải chi tiết:

- Khi trộn 2 dung dịch thì nhiệt độ trước phản ứng là: 50.25+50.2650+50=25,5∘C

- Nhiệt lượng tỏa ra là: Q = (50+50).4,2.(28-25,5) = 1050 J

- Có nNaCl=0,05.0,5=0,025mol, nAgNO3=0,05.0,5=0,025mol

- Phương trình phản ứng: NaCl + AgNO₃ -> NaNO₃ + AgCl

-> Phản ứng vừa đủ

-> ΔH=10500,025=42000J=42kJ

Vận dụng 18.20

Một mẫu cồn X (thành phần chính là C₂H₅OH) có lẫn methanol (CH₃OH). Đốt cháy 10 g cồn X toả ra nhiệt lượng 291,9 kJ. Xác định phần trăm tạp chất methanol trong X biết rằng:

CH₃OH(l) +·32O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(1) ΔH=−716kJ/mol

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l) ΔH=−1370kJ/mol

Lời giải chi tiết:

- Gọi nC2H5OH=xmol và nCH3OH=ymol

- Có mhh=46x+32y=10(1)

- Tổng nhiệt lượng tỏa ra là 1370x+716y=291,9(2)

- Từ (1) và (2) -> x = 0,2 và y = 0,025

-> %mCH3OH=0,025.3210.100%=8%