BÀI 17: BIẾN THIÊN ENTHALPY TRONG CÁC PHẢN ỨNG HOÁ HỌC

PHẦN I. HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

Phản ứng giữa đường glucose với oxygen tạo ra carbon dioxide, hơi nước và toả nhiều nhiệt. Sau khi chơi thể thao, cơ thể mệt mỏi, nghỉ ngơi một vài phút, sau đó nếu uống một cốc nước hoa quả, em sẽ cảm thấy khoẻ hơn. Có phải đường glucose đã “cháy” và cấp bù năng lượng cho cơ thể?

I. PHẢN ỨNG TOẢ NHIỆT, PHẢN ỨNG THU NHIỆT

Câu 1: Khi đun nóng ống nghiệm đựng KmnO₄ (thuốc tím), nhiệt của ngọn lửa làm cho KMnO₄

Bị nhiệt phân, tạo hỗn hợp bột màu đen:

KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Em hãy dự đoán phản ứng này toả nhiệt hay thu nhiệt.

Hoạt động: Theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của phản ứng trung hoà

Chuẩn bị: dung dịch HCl 0,5 M, dung dịch NaOH 0,5 M, 1 cốc 250 mL, giá treo nhiệt kế, nhiệt kế (có dải đo đến 100 ^oC), que khuấy và 2 ống đong 50 mL.

Tiến hành:

- Dùng ống đong lấy 50 mL dung dịch HCl 0,5 M cho vào cốc phản ứng, lắp nhiệt kế lên giá sao cho đầu nhiệt kế nhúng vào dung dịch trong cốc (Hình 17.1). Đọc nhiệt độ dung dịch.

- Dùng ống đong khác laasy 50 mL dung dịch NaOH 0,5 M cho vào cốc phản ứng. Khuấy nhẹ.

Theo dõi sự thay đổi nhiệt độ của dung dịch và trả lời câu hỏi:

1. Nhiệt độ trên nhiệt kế thay đổi như thế nào sau khi rót dung dịch NaOH vào cốc? Phản ứng trung hoà là phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt?

2. Trong thí nghiệm trên, nếu thay các dung dịch HCl và NaOH bằng các dung dịch loãng hơn thì nhiệt độ thay đổi như thế nào so với thí nghiệm trên?

II. BIẾN THIÊN ENTHAPY CỦA PHẢN ỨNG

Câu 2: Cho các phương trình nhiệt hóa học:

Trong các phản ứng trên, phản ứng nào tỏa nhiệt, phản ứng nào thu nhiệt?

Câu 3:Biết phản ứng đốt cháy khí carbon monoxide (CO) như sau:

CO(g) + O₂(g) → CO₂(g)                                      

Ở điều kiện chuẩn, nếu đốt cháy hoàn toàn 2,479 L khí CO thì nhiệt lượng tỏa ra là bao nhiêu?

Câu 4: Phản ứng tôi vôi tỏa ra nhiệt lượng rất lớn, có thể làm sôi nước. Hãy nêu các biện pháp để đảm bảo an toàn khi thực hiện quá trình tôi vôi.

III. TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NHIỆT TẠO THÀNH

Câu 5: Cho phản ứng:

C(kim cương) → C(graphite)             

a) Ở điều kiện chuẩn, kim cương hay graphite có mức năng lượng thấp hơn?

b) Trong phản ứng xác định nhiệt tạo thành của CO₂(g): C(s) + O₂ → CO₂(g), carbon ở dạng kim cương hay graphite?

Câu 6: Từ bảng 17.1, hãy xác định biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane:

C₂H₆(g) + O₂  2CO₂(g) + 3H₂O(l)

IV. TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Câu 7: a) Cho biết năng lượng liên kết các phân tử O₂, N₂ và NO lần lượt là 494kJ/mol, 945 kJ/mol và 607 kJ/mol. Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g)

b) Giải thích vì sao nitrogen chỉ phản ứng với oxygen ở nhiệt độ cao hoặc khi có tia lửa điện.

Câu 8: Từ số liệu năng lượng liên kết ở bảng 12.2, hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy butane theo năng lượng liên kết, biết sản phẩm phản ứng đều ở thể khí.

PHẦN II. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

Có.

I. PHẢN ỨNG TOẢ NHIỆT, PHẢN ỨNG THU NHIỆT

Câu 1: 

PƯ thu nhiệt.

Hoạt động: 

1. Tăng dần. PƯ toả nhiệt.

2. Nhiệt độ tăng chậm hơn.

II. BIẾN THIÊN ENTHAPY CỦA PHẢN ỨNG

Câu 2:

Thu nhiệt: (1). Toả nhiệt: (2); (3).

Câu 3:

Câu 4:

Cho từ từ CaO vào bể nước dư.

III. TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NHIỆT TẠO THÀNH

Câu 5: 

a) Graphite.

b) Graphite.

Câu 6: 

C₂H₆(g) + O₂  2CO₂(g) + 3H₂O(l)

IV. TÍNH BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG THEO NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

Câu 7: 

a)

b) Vì năng lượng cần cung cấp rất lớn.

Câu 8: 

C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5H₂O