Rót 100 ml dung dịch HCl 0,5M ở 25oC vào 100 ml dung dịch NaHCO3 0,5M ở 26oC. Biết nhiệt dung của dung dịch loãng bằng nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K và nhiệt tạo thành của các chất được cho trong bảng sau:
| Chất | HCl (aq) | NaHCO3 (aq) | NaCl (aq) | H2O (l) | CO2 (g) |
| \({\Delta _f}H(kJ/mol)\) | -168 | -932 | -407 | -286 | -392 |
Sau phản ứng, dung dịch thu được có nhiệt độ là
Phương trình phản ứng xảy ra:
\(HCl(aq) + NaHC{O_3}(aq) \to NaCl(aq) + {H_2}O(l) + C{O_2}(g)\)
Biến thiên enthalpy của phản ứng là:
\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H = {\Delta _f}H(NaCl) + {\Delta _f}H({H_2}O) + {\Delta _f}H(C{O_2}) - {\Delta _f}H(HCl) - {\Delta _f}H(NaHC{O_3})\\ = - 407 - 286 - 392 + 168 + 932 = 15kJ\end{array}\)
=> Phản ứng thu nhiệt
Ta có: \({n_{HCl}} = {n_{NaHC{O_3}}} = 0,1.0,5 = 0,05mol\)
=> Nhiệt lượng thu vào khi cho 0,05 mol HCl tác dụng với 0,05 mol NaHCO3 là Q = 0,05.15 = 0,75 kJ
Mà \(Q = m.C.\Delta t \Rightarrow \Delta t = \dfrac{{0,{{75.10}^3}}}{{200.4,2}} \simeq 0,89\)oC
Do phản ứng thu nhiệt nên nhiệt độ giảm đi là 0,89oC
=> Nhiệt độ cuối cùng là 26 – 0,89 = 25,1oC
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 các phản ứng sau:
(a) \(2{H_2}S(g) + S{O_2}(g) \to 2{H_2}O(g) + 3S(s)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 237kJ\)
(b) \(2{H_2}S(g) + {O_2}(g) \to 2{H_2}O(g) + 2S(s)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 530,5kJ\)
Phát biểu nào sau đây đúng?
Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều => Phản ứng (a) có trị tuyệt đối của nhiệt phản ứng nhỏ hơn phản ứng (b) => Phản ứng (a) tỏa ra nhiệt lượng ít hơn phản ứng (b) (A đúng, D sai)
Có \({\Delta _r}H_{298}^0(a) = 2{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}O) - 2{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}S) - {\Delta _f}H_{298}^0(S{O_2}) = - 237\)
\({\Delta _r}H_{298}^0(b) = 2{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}O) - 2{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}S) = - 530,5\)
=> \({\Delta _f}H_{298}^0(S{O_2}) = - 530,5 - ( - 237) = - 293,5kJ\)(B sai)
C sai do cả hai phản ứng có biến thiên nhiệt mang giá trị âm => Phản ứng tỏa nhiệt
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 \({\Delta _r}H = \dfrac{Q}{{0,1}} = \dfrac{{2520}}{{0,1}} = 25200J\)
Cho 0,35 gam bột iron vào bình đựng 20 ml dung dịch CuSO4 0,1M ở 30oC. Khuấy đều dung dịch, quan sát nhiệt kế thấy nhiệt độ lên cao nhất là 37oC. 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. Nhiệt của phản ứng là
Nhiệt lượng của dung dịch là \(Q = mc\Delta t = 20.4,2.(37 - 30) = 588J\)
PTHH: \(Fe(s) + CuS{O_4}(aq) \to FeS{O_4}(aq) + Cu(s)\)
Theo đề bài có: \({n_{Fe}} = \dfrac{{0,35}}{{56}} = 6,{25.10^{ - 3}}(mol);{n_{CuS{O_4}}} = 0,02.0,1 = {2.10^{ - 3}}(mol)\)
Từ PTHH => Fe là chất dư, CuSO4 là chất hết => Tính nhiệt phản ứng theo chất hết
\( \Rightarrow \Delta H = \dfrac{{588}}{{{{2.10}^{ - 3}}}} = 294000J = 294kJ\)
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
Cho phản ứng nhiệt nhôm sau: \(2Al(s) + F{e_2}{O_3}(s) \to A{l_2}{O_3}(s) + 2Fe(s)\)
Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung của các chất (nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó tăng lên 1 độ) được cho trong bảng sau:
| Chất | Al | Fe2O3 | Al2O3 | Fe |
| \({\Delta _f}H_{298}^0\) (k J/mol) | 0 | -5,14 | -16,37 | 0 |
| C (J/g.K) | 0,84 | 0,67 |
Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%; nhiệt độ ban đầu là 25oC; nhiệt lượng tỏa ra bị thất thoát ra ngoài môi trường là 60%. Nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm là
Biến thiên enthalpy của phản ứng:
\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(A{l_2}{O_3}) + 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Fe) - 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Al) - {\Delta _f}H_{298}^0(F{e_2}{O_3})\\ = 102.( - 16,37) + 2.0 - 2.0 - 160.( - 5,14) = - 847,34kJ\end{array}\)
Nhiệt dung của sản phẩm là: C = 102.0,84 + 2.56.0,67 = 160,72 (J.K-1)
Nhiệt độ tăng lên là \(\Delta T = \dfrac{{847,{{34.10}^3}.60\% }}{{160,72}} = 3163K\)
Nhiệt độ đạt được là (25 + 273) + 3163 = 3461 K
Cho các phản ứng đốt cháy butane sau:
\({C_4}{H_{10}}(g) + {O_2}(g) \to C{O_2}(g) + {H_2}O(g)\)
Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:
| Liên kết | C-C | C-H | O=O | C=O | O-H |
| Phân tử | C4H10 | C4H10 | O2 | CO2 | H2O |
| Eb (kJ/mol) | 346 | 418 | 495 | 799 | 467 |
Một bình gas chứa 10 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2 lít nước ở 25oC, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 30% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường
\({C_4}{H_{10}}(g) + \dfrac{{13}}{2}{O_2}(g) \to 4C{O_2}(g) + 5{H_2}O(g)\)
Biến thiên enthalpy của phản ứng:
\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^0 = 3.{E_{C - C}} + 10.{E_{C - H}} + 6,5.{E_{O = O}} - 4.2.{E_{C = O}} - 5.2.{E_{O - H}}\\ = 3.346 + 10.418 + 6,5.495 - 8.799 - 10.467 = - 2626,5kJ\end{array}\)
Nhiệt lượng cần dùng để đốt cháy 10 kg butane là \(Q = \dfrac{{{{10.10}^3}.2626,5}}{{58}} \simeq 452844,8kJ\)
=> Nhiệt cần đun 1 ấm nước là: 2.103.4,2.(100-25)=630000 J = 630 kJ
=> Số ấm nước cần tìm là \(\dfrac{{452844,8.30\% }}{{630}} \simeq 216\) ấm
Tiến hành quá trình ozone hóa 100 g oxi theo phản ứng sau:
\(3{O_2}(g) \to 2{O_3}(g)\)
Hỗn hợp thu được có chứa 30% ozone về khối lượng, tiêu tốn 71,2 kJ. Nhiệt tao thành của ozone (kJ/mol) có giá trị là
\({n_{{O_3}}} = \dfrac{{100.30\% }}{{48}} = 0,625mol\)=> \({\Delta _r}H_{298}^0 = \dfrac{{71,2.2}}{{0,625}} = 227,84kJ\)
\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^0 = 2.{\Delta _f}H_{298}^0({O_3}) - 3.{\Delta _f}H_{298}^0({O_2})\\ \Leftrightarrow 227,84 = 2.{\Delta _f}H_{298}^0({O_3}) - 3.0 \Leftrightarrow {\Delta _f}H_{298}^0({O_3}) = 113,92kJ\end{array}\)
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.
Đâu là phương trình nhiệt hóa học?
Phương trình nhiệt hóa học biểu diễn trạng thái của chất kèm năng lượng
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
Phát biểu nào sau đây không đúng?
Phản trình nhiệt hóa học \(CaC{O_3}(s) \to CaO(s) + C{O_2}(g)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = + 176,0kJ\) là phản ứng thu nhiệt vì có \({\Delta _r}H_{298}^0 > 0\)
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)
Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:
$C{H_4}(g) + 2{O_2}(g)\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2}(g) + 2{H_2}O(l)$ \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 890kJ\) (1)
$C{H_3}OH(l) + 1,5{O_2}(g)\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2}(g) + 2{H_2}O(l)$ \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 726kJ\) (2)
\(CO(g) + 0,5{O_2}(g) \to C{O_2}(g)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 851,5kJ\) (3)
\(S{O_2}(g) + 0,5{O_2}(g) \to S{O_3}(l)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 144,2kJ\) (4)
Thứ tự sắp xếp theo chiều tăng dần về lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất?
Gía trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều
=> Thứ tự: (4), (2), (3), (1).
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.
Cho phản ứng đốt cháy methane và acetylene:
\(C{H_4}(g) + 2{O_2}(g) \to C{O_2}(g) + 2{H_2}O(l)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 890,36kJ\)
\({C_2}{H_2}(g) + 2,5{O_2}(g) \to 2C{O_2}(g) + {H_2}O(l)\) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 1299,58kJ\)
Tại sao trong thực tế, người ta sử dụng acetylene trong đèn xì hàn, cắt kim loại mà không dùng methane?
Gía trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều
=> Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, cùng một lượng thể tích khí như nhau thì lượng nhiệt do C2H2 sinh ra nhiều hơn lượng nhiệt do CH4 sinh ra nên khi sử dụng C2H2 sẽ nhanh chóng hàn cắt được kim loại
