Bài 18. Ôn tập chương 5
I. Hệ thống hóa kiến thức
Hệ thống hóa kiến thức trang 89 Sách Hóa học 10: Hoàn thành các nội dung còn thiếu sau đây:
Chất phản ứng ⟶ Sản phẩm, rHo298 > 0 (phản ứng …?... nhiệt)
o rH298
< 0 (phản ứng …?... nhiệt)
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành (ở điều kiện chuẩn):
o
rH298 ...?...
=
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí) theo năng lượng liên kết (ở điều kiện chuẩn):
o
rH298 ...?...
=
Trả lời:
Chất phản ứng ⟶ Sản phẩm, rHo298 > 0 (phản ứng thu nhiệt)
o rH298
< 0 (phản ứng tỏa nhiệt)
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành (ở điều kiện chuẩn):
o o o
rH298 fH298(sp) fH298(cd)
=
−
Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí) theo năng lượng liên kết (ở điều kiện chuẩn):
o
rH298 E (cd)b E (sp)b
=
−
II. Luyện tập
Câu 1 trang 89 SGK Hóa học 10: Phản ứng chuyển hoá giữa hai dạng đơn chất của phosphorus (P):
P (s, đỏ) ⟶ P (s, trắng) rHo298 = 17,6 kJ Điều này chứng tỏ phản ứng:
A. thu nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.
B. thu nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.
C. toả nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.
D. toả nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.
Trả lời:
o rH298
> 0 ⇒ Phản ứng thu nhiệt.
o rH298
= fHo298(P, trắng) - fHo298(P, đỏ) > 0
⇒ fHo298(P, trắng) > fHo298(P, đỏ)
⇒ P trắng bền hơn P đỏ.
Câu hỏi 2 trang 89 SGK Hóa học 10: Cho biết biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:
CO (g) + 1
2 O2 (g) ⟶ CO2 (g) rHo298 = -283,0 kJ
Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2: rHo298 (CO2 (g)) = –393,5 kJ/mol.
Nhiệt tạo thành chuẩn của CO là A. –110,5 kJ.
B. +110,5 kJ.
C. –141,5 kJ.
D. –221,0 kJ.
Trả lời:
Đáp án đúng là: A
o rH298
= fHo298(CO2(g)).1 – [fHo298(CO(g)) + fHo298(O2(g)).1 2]
⇒ - 283 = - 393,5.1 – [fHo298(CO(g)) + 0. 1 2]
⇒ fHo298(CO(g)) = - 110,5 kJ
Câu hỏi 3 trang 89 SGK Hóa học 10: Dung dịch glucose (C6H12O6) 5%, có khối lượng riêng là 1,02 g/mL, phản ứng oxi hoá 1 mol glucose tạo thành CO2 (g) và H2O (l) toả ra nhiệt lượng là 2 803,0 kJ.
Một người bệnh được truyền một chai chứa 500 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. +397,09 kJ.
B. –397,09 kJ.
C. +416,02 kJ.
D. –416,02 kJ.
Trả lời:
Đáp án đúng là: A
Khối lượng của glucose trong 500 mL dung dịch glucose 5% là mglucose = 500.1,02.5
100 = 25,5 gam
Oxi hóa 180 gam (1mol) glucose toả ra nhiệt lượng là 2 803,0 kJ.
⇒ Oxi hóa 25,5 gam glucose toả ra nhiệt lượng là 25,5.2803
397,09
180 = kJ
Vậy năng lượng tối đa từ phản ứng oxi hóa hoàn toàn glucose mà bệnh nhân đó có thể nhận được là +397,09 kJ.
Câu hỏi 4 trang 90 SGK Hóa học 10: Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:
Liên kết C – H C – C C = C
Eb (kJ/mol) 418 346 612
Biến thiên enthalpy của phản ứng C3H8(g) ⟶ CH4(g) + C2H4(g) có giá trị là A. +103 kJ.
B. – 103 kJ.
C. +80 kJ.
D. – 80 kJ.
Trả lời:
Đáp án đúng là: C
E (cd)b =
2.Eb(C – C) + 8.Eb(C – H) = 2.346 + 8.418 = 4036 kJ E (sp)b =
1.Eb(C = C) + 8.Eb(C – H) = 1.612 + 8.418 = 3956 kJ⇒ rHo298 =
E (cd)b −
E (sp)b = 4036 – 3956 = +80 kJCâu hỏi 5 trang 90 SGK Hóa học 10: Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên. Xét phản ứng đốt cháy methane:
CH4(g) + 2O2(g) ⟶ CO2(g) + 2H2O(l) rHo298 = – 890,3 kJ
Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2(g) và H2O(l) tương ứng là – 393,5 và – 285,8 kJ/mol. Hãy tính nhiệt tạo thành chuẩn của khí methane.
Trả lời:
o rH298
= [fHo298(CO (g))2 + fHo298(H O(l)).2]2 -
o o
f 298 4 f 298 2
[ H (CH (g))+ H (O (g)).2]
⇒ – 890,3 = [(– 393,5) + (– 285,8.2)] – [fHo298(CH (g))4 + 0.2]
⇒ fHo298(CH (g))4 = – 74,8 kJ
Câu hỏi 6 trang 90 SGK Hóa học 10: So sánh nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg cồn (C2H5OH) và 1 kg tristearin (C57H110O6, có trong mỡ lợn). Cho biết:
C2H5OH(l) + 3O2(g) ⟶ 2CO2(g) + 3H2O(l) rHo298 = – 1 365 kJ C57H110O6(s) + 163
2 O2(g) ⟶ 57 CO2(g) + 55H2O(l) rHo298 = – 35 807 kJ Trả lời:
Đốt cháy 46 gam (1mol) C2H5OH tỏa ra lượng nhiệt là 1 365 kJ
⇒ Đốt cháy 1000 gam (1 kg) C2H5OH tỏa ra lượng nhiệt là 1000.1365
29674
46 = kJ.
Đốt cháy 890 gam (1mol) C57H110O6 tỏa ra lượng nhiệt là 35 807 kJ.
⇒ Đốt cháy 1000 gam (1kg) C57H110O6 tỏa ra lượng nhiệt là 1000.35807
40232,6
890 =
kJ.
So sánh:
Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg tristearin có trong mỡ lợn > khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg cồn.
Câu hỏi 7 trang 90 SGK Hóa học 10: Biết CH3COCH3 có công thức cấu tạo:
Từ số liệu năng lượng liên kết ở Bảng 12.2, hãy xác định biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy acetone (CH3COCH3):
CH3COCH3(g) + 4O2(g) ⟶ 3CO2(g) + 3H2O(g) Trả lời:
E (cd)b =
2.Eb(C – C) + 6.Eb(C – H) + 1.Eb(C = O) + 4.Eb(O = O)= 2.346 + 6.418 + 1.732 + 4. 494 = 5908 kJ E (sp)b =
6.Eb(C = O) + 6.Eb(O – H) = 6.732 + 6.459 = 7146 kJ⇒ rHo298 =
E (cd)b −
E (sp)b = 5908 – 7146 = - 1238 kJCâu hỏi 8 trang 90 SGK Hóa học 10: Một bình gas (khí hoá lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1:2. Xác định nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn.
Cho biết các phản ứng:
C3H8(g) + 5O2(g) ⟶ 3CO2(g) + 4H2O(1) rHo298= –2 220 kJ C4H10(g) + 13
2 O2(g) ⟶ 4CO2(g) + 5H2O (1) rHo298 = –2 874 kJ Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10 000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?
Trả lời:
Gọi x là số mol của propane trong bình gas.
⇒ 2x là số mol của butane trong bình gas.
Khối lượng 12 kg khí gas bằng 44x + 58.2x = 12.1000 (gam) ⇒ x = 75 (mol) 1 mol propane cháy tỏa ra 2 220 kJ nhiệt lượng.
1 mol butane cháy tỏa ra 2 874 kJ nhiệt lượng.
Tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một bình gas 12kg là:
75.2220 + 2.75.2874 = 597600 kJ
Số ngày mà hộ gia đình sử dụng hết bình gas là 597600.0,8
10000 ≈ 48 ngày
