Bài 14. Phản ứng hóa học và enthalpy trang 77, 78, 79, 80, 81 Hóa 10 Cánh diều...

Câu hỏi trang 77 mở đầu

Hướng dẫn giải :

Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt (phản ứng tỏa nhiệt): phản ứng đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt, phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể, ...

Phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt (phản ứng thu nhiệt): phản ứng trong lò nung vôi, nung clinker xi măng, …

Lời giải chi tiết :

(1) Phản ứng thu nhiệt.

(2) Phản ứng tỏa nhiệt.

Câu hỏi trang 77 thực hành

Hướng dẫn giải :

- Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt

- Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt

Lời giải chi tiết :

Thí nghiệm 1:

2HCl + MgO → MgCl₂ + H₂O

=> Cốc thí nghiệm nguội dần ( HCl ban đầu hơi ấm) => Phản ứng thu nhiệt.

Thí nghiệm 2:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ + H₂O

=> Cốc thí nghiệm nóng lên => Phản ứng tỏa nhiệt.

Câu hỏi 1 trang 78

Hướng dẫn giải :

Phản ứng tỏa nhiệt: là phản ứng hóa học thường kèm theo sự giải phóng hoặc hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.

Phản ứng thu nhiệt: là phản ứng hóa học có sự cung cấp nhiệt cho phản ứng

Lời giải chi tiết :

- Để nhận biết phản ứng tỏa nhiệt: Ta cảm nhận hoặc đo được nhiệt độ xung quanh phản ứng thí nghiệm đó tăng lên . Hoặc phản ứng không cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình xảy ra phản ứng

- Để nhận biết phản ứng thu nhiệt: Ta cần phải cung cấp nhiệt trong suốt quá trình xảy ra phản ứng thì phản ứng mới diễn ra

Câu hỏi 1 trang 78 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt (phản ứng tỏa nhiệt): phản ứng đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt, phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể, ...

Phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt (phản ứng thu nhiệt): phản ứng trong lò nung vôi, nung clinker xi măng, …

Lời giải chi tiết :

a) NH₄Cl(s) → HCl(g) + NH₃(g)

=> Phản ứng cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình phản ứng => Phản ứng thu nhiệt.

b) C₂H₅OH + O₂ → CO₂ + H₂O

=> Phản ứng chỉ cần cung cấp nhiệt vào thời điểm ban đầu và có tỏa nhiệt trong quá trình phản ứng => Phản ứng tỏa nhiệt.

c) Collagen → gelatin

=> Phản ứng cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình phản ứng (hầm) =>Phản ứng tỏa nhiệt.

Câu hỏi 2 trang 78 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

- Phản ứng tỏa nhiệt: phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt

- Phản ứng thu nhiệt: phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt

Lời giải chi tiết :

Phản ứng tỏa nhiệt: Sulfuric acid (H₂SO₄) + Đường, Xăng cháy trong không khí, Củi cháy trong không khí, Phản ứng tạo gỉ sắt, Nến cháy trong không khí …

Phản ứng thu nhiệt: Băng tan, Nước lỏng bay hơi, Luộc trứng, Nấu canh, Nung gốm…

Câu hỏi trang 79

Hướng dẫn giải :

Enthalpy tạo thành chuẩn (nhiệt tạo thành chuẩn) của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

Lời giải chi tiết :

Nhiệt tỏa ra khi hình thành 1 mol Na₂O(s) ở điều kiện chuẩn từ phản ứng giữa Na(s) và O₃(g) không được coi là nhiệt tạo thành chuẩn của Na₂O(s) vì oxygen dạng phân tử O₃ (ozone) không là dạng bền nhất.

Câu hỏi 3 trang 79

Hướng dẫn giải :

${\Delta _f}H_{298}^0$ giảm khi lượng chất tạo thành giảm.

Lời giải chi tiết :

2Na(s) +  ½ O₂(g) → Na₂O(s)   ${\Delta _f}H_{298}^0 =  - 417,98$kJ.mol^-1

Na(s) + ¼ O₂(g) → ½ Na₂O(s)  ${\Delta _f}H_{298}^0 = \frac{{ - 417,98}}{2} = 208,99$kJ.mol^-1

Câu hỏi 4 trang 79

Hướng dẫn giải :

Đơn chất bền: tồn tại sẵn trong điều kiện chuẩn, không cần phản ứng nào để tạo thành

Lời giải chi tiết :

- Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn

=> Đơn chất bền, không cần phản ứng nào từ đơn chất để tạo thành

=> Enthalpy tạo thành của một đơn chất bền bằng 0

Câu hỏi 5 trang 80

Hướng dẫn giải :

Dựa vào ví dụ (1) trang 80:

CH₄(g) + 2O₂(g) →  CO₂(g) + 2H₂O(l)   ${\Delta _r}H_{298}^0 =  - 890,36kJ$

${\Delta _r}H_{298}^0$tỉ lệ thuận với lượng chất tham gia và sản phẩm

Lời giải chi tiết :

½ CH₄(g) + O₂(g) →  ½ CO₂(g) + H₂O(l)        ${\Delta _r}H_{298}^0 = \frac{{ - 890,36}}{2} =  - 445,18kJ$

Câu hỏi 1 trang 80 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

${\Delta _r}H_{298}^0$ tỉ lệ thuận với lượng chất tham gia và sản phẩm

Lời giải chi tiết :

n_C2H2 = 1/26 (mol)

Đốt cháy 1/26 mol C₂H₂ tỏa ra 49,98 kJ

=> Đốt cháy 1 mol C₂H₂ tỏa ra x kJ

=> x = 1 x 49,98 : (1/26) = 1299,48 kJ

=> ${\Delta _r}H_{298}^0$ = -1299,48 kJ (vì đây là phản ứng tỏa nhiệt nên enthalpy mang giá trị âm)

Câu hỏi 2 trang 80 Luyện tập

Hướng dẫn giải :

Khi đốt cháy 1 mol CH₄ tỏa ra 890,36 kJ

Để tạo thành 1 mol CaO bằng cách nung CaCO₃ cần 178,29kJ

Lời giải chi tiết :

- Khi đốt cháy 1 mol CH₄ tỏa ra 890,36 kJ

- Để tạo thành 1 mol CaO bằng cách nung CaCO₃ cần 178,29kJ

=> Số mol CH₄ cần dùng để đốt cháy là: 178,29 : 890,36 = 0,2 mol

=> Số gam CH₄ cần dùng để đốt cháy là: 0,2 x 16 = 3,2 (gam)

Câu hỏi 3 trang 80 Vận dụng

Hướng dẫn giải :

Sự oxi hóa chất béo, chất đường, tinh bột...trong cơ thể con người giúp giải phóng năng lượng, cung cấp năng lượng cho các hoạt động

Lời giải chi tiết :

- Sự hô hấp cung cấp oxygen cho các phản ứng oxi hóa chất béo, chất đường, tinh bột,... trong cơ thể con người đó là các phản ứng giải phóng năng lượng

- Năng lượng kèm theo các phản ứng dùng để cung cấp năng lượng cho các hoạt động

Bài tập 1,2,3,4 trang 81 SGK hóa 10 cánh diều

Hướng dẫn giải :

Phản ứng cần cung cấp năng lượng trong quá trình phản ứng là phản ứng thu nhiệt

Lời giải chi tiết :

(a): Không cần cung cấp nhiệt

(b): Không cần cung cấp nhiệt

(c): Cần cung cấp nhiệt để nhiệt phân

(d): Chi cần nhiệt lúc khơi mào phản ứng

=> Phản ứng (c) là phản ứng cần cung cấp năng lượng trong quá trình phản ứng

Đáp án C

Hướng dẫn giải :

- Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt

- Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt

Lời giải chi tiết :

- Phản ứng khi xảy ra làm nóng môi trường xung quanh => Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt => Phản ứng tỏa nhiệt

- Phản ứng khi xảy ra làm lạnh môi trường xung quanh =>  Phản ứng hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt => Phản ứng thu nhiệt

Hướng dẫn giải :

Khi phản ứng thu nhiệt thì ${\Delta _t},H_{298}^o$ > 0

Lời giải chi tiết :

Ta có: ${\Delta _t},H_{298}^o$ > 0 => Đây là phản ứng thu nhiệt

=> Phản ứng sẽ hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt

=> Nhiệt độ của hỗn hợp giảm

Hướng dẫn giải :

- Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn

- Phản ứng tỏa nhiệt thì enthalpy mang giá trị âm

Lời giải chi tiết :

A. Sai vì đó là nhiệt tạo thành của 2 mol HCl

B. Đúng vì (*) là phản ứng tỏa nhiệt nên enthalpy mang giá trị âm

C. Đúng vì nhiệt tạo thành tỉ lệ với số mol chất tạo thành, đây là phản ứng tỏa nhiệt nên mang giá trị âm

D. Sai vì phản ứng (*) ứng với 2 mol

=> Đáp án B, C đúng