Bài 12: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học
Sách chân trời sáng tạo
Trộn 100ml dung dịch NaCl 0,5M ở 25oC với 100ml dung dịch AgNO3 0,5M ở 26oC. Khuấy đều dung dịch và quan sát nhiệt kế thấy nhiệt độ lên cao nhất là 28oC. Biết nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K. Nhiệt của phản ứng (J) là
Khi trộn hai dung dịch, nhiệt độ trước phản ứng là \(\dfrac{{25 + 26}}{2} = 25,{5^o}C\)
Nhiệt lượng tỏa ra là \(Q = mc\Delta t = (100 + 100).4,2.(28 - 25,5) = 2100J\)
Phương trình phản ứng xảy ra là:
\(AgN{O_3}(aq) + NaCl(aq) \to AgCl(s) + NaN{O_3}(aq)\)
Theo đề bài ta có \({n_{AgN{O_3}}} = {n_{NaCl}} = 0,1.0,5 = 0,05mol\)
=> Nhiệt của phản ứng là \(\Delta H = \dfrac{{2100}}{{0,05}} = \)42000 J
Một mẫu cồn X (thành phần chính là C2H5OH) có lẫn methanol (CH3OH). Đốt cháy 6,2 g cồn X tỏa ra nhiệt lượng 172,8 k J. Cho phương trình nhiệt hóa học của các phản ứng sau:
\(C{H_3}OH(l) + {\textstyle{3 \over 2}}{O_2}(g) \to C{O_2}(g) + 2{H_2}O(l)\) \(\Delta H = - 716kJ/mol\)
\({C_2}{H_5}OH(l) + 3{O_2}(g) \to 2C{O_2}(g) + 3{H_2}O(l)\) \(\Delta H = - 1370kJ/mol\)
Thành phần tạp chất methanol trong X là
Gọi số mol của CH3OH và C2H5OH trong X lần lượt là a và b
Theo bài ta có hệ hai phương trình:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{32a + 46b = 6,2}\\{716a + 1370b = 172,8}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = 0,05}\\{b = 0,1}\end{array}} \right.\)
=> \({m_{C{H_3}OH}} = 0,05.32 = 1,6g\)
=> Phần trăm methanol trong X là \(\dfrac{{1,6}}{{6,2}}.100\% \simeq 25,81\% \)
Cho 4,8 gam Mg vào 200 gam dung dịch HCl 1M, dung dịch thu được có nhiệt độ tăng thêm 3oC. Giả thiết không có sự thất thoát nhiệt ra ngoài môi trường, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K. Nhiệt lượng của phản ứng giữa Mg và HCl trong dung dịch là
Nhiệt lượng của dung dịch nhận là \(Q = mc\Delta t = 200.4,2.3 = 2520J\)
Phương trình phản ứng: \(Mg(s) + 2HCl(aq) \to MgC{l_2}(aq) + {H_2}(g)\)
Theo đề bài ta có: \({n_{Mg}} = \dfrac{{4,8}}{{24}} = 0,2mol;{n_{HCl}} = 0,2.1 = 0,2mol\)
Theo PTHH => Mg là chất dư, HCl là chất hết => Số mol Mg phản ứng là 0,1 mol
=> Nhiệt phản ứng là \({\Delta _r}H = \dfrac{Q}{{0,1}} = \dfrac{{2520}}{{0,1}} = 25200J\)
Để làm nóng khẩu phần ăn, người ta dùng phản ứng giữa CaO với H2O:
\(CaO(s) + {H_2}O(l) \to Ca{(OH)_2}(aq)\) \(\Delta H = - 105kJ\)
Giả thiết nhiệt lượng của phản ứng tỏa ra được dung dịch hấp thụ hết, nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước là 4,2J/g.K. Cần cho bao nhiêu gam CaO vào 200 gam H2O để nâng nhiệt độ từ 25oC lên 80oC?
Nhiệt lượng tỏa ra là \(Q = mc\Delta t = 200.4,2.(80 - 25) = 46200J\)=46,2kJ
=> Số mol của CaO cần dùng cho phản ứng tỏa ra 46,2kJ là \(\dfrac{{46,2}}{{105}} = 0,44mol\)
=> Khối lượng CaO cần dùng là 0,44.56=24,64 gam
Cho phương trình phản ứng sau:
\(2{H_2}(g) + {O_2}(g) \to 2{H_2}O(l)\) có \(\Delta H = - 572kJ\)
Khi cho 4g khí H2 tác dụng hoàn toàn với 16g khí O2 thì phản ứng
Theo đề bài, ta có: \({n_{{H_2}}} = \dfrac{4}{2} = 2(mol);{n_{{O_2}}} = \dfrac{{16}}{{32}} = 0,5(mol)\)
=> H2 là chất dư, O2 là chất hết
=> \(Q = 0,5.\Delta H = 0,5.( - 572) = - 286kJ\)
Dấu “-“ chứng tỏ phản ứng tỏa nhiệt
Biến thiên enthalpy của phản ứng là
Biến thiên enthalpy của phản ứng là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng ở điều kiện áp suất không đổi.
Kí hiệu của biến thiên chuẩn là
Đáp án C
Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:
\(C(s) + {O_2}(g) \to C{O_2}(g)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 393,5kJ\)
Ý nghĩa của \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 393,5kJ\)là gì?
Từ kí hiệu diễn giải theo khái niệm về biến thiên chuẩn của phản ứng
Đáp án D
Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:
(1) $C(s) + {H_2}O(g)\xrightarrow{{{t^o}}}CO(g) + {H_2}(g)$ \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 131,25kJ\)
(2) \(CuS{O_4}(aq) + Zn(s) \to ZnS{O_4}(aq) + Cu(s)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 231,04kJ\)
(3) $2{C_2}{H_5}OH(l) + 3{O_2}(g)\xrightarrow{{{t^o}}}2C{O_2}(g) + 3{H_2}O(l)$ \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 1366,89kJ\)
(4) $C{H_4}(g) + {H_2}O(l)\xrightarrow{{{t^o}}}CO(g) + 3{H_2}(g)$ \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 250kJ\)
(5) \(CaC{O_3}(s) \to CaO(s) + C{O_2}(g)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 178,29kJ\)
Số phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt lần lượt là
Phản ứng thu nhiệt: (1), (4), (5)
Phản ứng tỏa nhiệt: (2), (3)
Phương trình nhiệt hóa học cho biết
Phương trình nhiệt hóa học là phương trình phản ứng hóa học có kèm theo nhiệt phản ứng và trạng thái của các chất đầu và sản phẩm.
