Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Giải Hóa 10 Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học là tài liệu vô cùng hữu ích, giúp các em học sinh lớp 10 có thêm nhiều gợi ý tham khảo, nhanh chóng trả lời toàn bộ câu hỏi trong sách Cánh diều trang 82→87.

Hóa 10 bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học được biên soạn khoa học, chi tiết giúp các em rèn kỹ năng giải Hóa, so sánh đáp án vô cùng thuận tiện từ đó sẽ học tốt môn Hóa học 10. Đồng thời đây cũng là tài liệu giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án. Vậy sau đây là giải Hóa 10 bài 15 trang 82→87 sách Cánh diều, mời các bạn cùng theo dõi tại đây.

Giải Hóa 10 Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Lý thuyết Hóa 10 Bài 15
Giải Hóa học 10 Bài 15 trang 87

Lý thuyết Hóa 10 Bài 15

*Ý nghĩa về dấu và giá trị của biến thiên enthalpy phản ứng

Có hai phản ứng kèm theo sự trao đổi năng lượng dưới dạng nhiệt:

- Phản ứng tỏa nhiệt: Biến thiên enthalpy của phản ứng có giá trị âm. Biến thiên enthalpy càng âm, phản ứng tỏa ra càng nhiều nhiệt.

- Phản ứng thu nhiệt: Biến thiên enthalpy của phản ứng có giá trị dương. Biến thiên enthalpy càng dương, phản ứng thu vào càng nhiều nhiệt.

Giải Hóa học 10 Bài 15 trang 87

Bài 1

Cho phản ứng: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

a) Trong nhà máy sản xuất NH₃, ban đầu phải đốt nóng N₂ và H₂ để phản ứng diễn ra. Nhiệt tỏa ra từ phản ứng này lại được dùng để đốt nóng hỗn hợp N₂ và H₂ cho quá trình phản ứng tiếp theo. Cách làm này có ý nghĩa gì về khía cạnh kinh tế? Giải thích

b) Tính enthalpy tạo thành chuẩn của NH₃.

Gợi ý đáp án

a)Phản ứng sản xuất NH₃ là phản ứng tỏa nhiệt, lượng nhiệt tỏa ra dùng để đốt nóng hỗn hợp N₂ và H₂ cho phản ứng tiếp tục xảy ra

=> Tiết kiệm nhiên liệu đốt cho quá trình phản ứng

$\begin{aligned} & \text { b) } \mathrm{N}_2(g)+3 \mathrm{H}_2(g) \rightarrow 2 \mathrm{NH}_3(g) \Delta_r, H_{298}^0=-92,22 \mathrm{~kJ} \\ & \text { Ta có: }-92,22=2 \times \Delta_{\mathrm{f}} \mathrm{H}^0{ }_{298}\left(\mathrm{NH}_3\right)-1 \times \Delta_{\mathrm{f}} \mathrm{H}^0{ }_{298}\left(\mathrm{~N}_2\right)-3 \times \Delta_{\mathrm{f}} \mathrm{H}_{298}^0\left(\mathrm{H}_2\right) \\ & \Rightarrow-92,22=2 \times \Delta_{\mathrm{f}} \mathrm{H}^0{ }_{298}\left(\mathrm{NH}_3\right)-0-0 \\ & \Rightarrow \Delta_{\mathrm{f}} \mathrm{H}^0{ }_{298}\left(\mathrm{NH}_3\right)=-46,11 \mathrm{~kJ} \end{aligned}$

Bài 2

Tính $\Delta_r, H_{298}^0$ cho phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết.

$\mathrm{CH}_4(g)+\mathrm{X}_2(g) \rightarrow \mathrm{CH}_3 \mathrm{X}(g)+\mathrm{HX}(g)$

Với X = F, Cl, Br, I. Liên hệ giữa mức độ phản ứng (dựa theo $\Delta_r, H_{298}^0$ ) với tính phi kim ( $\mathrm{F}>\mathrm{Cl}> Br > I$ ). Tra các giá trị năng lượng liên kết của Phụ lục 2, trang 118

Gợi ý đáp án

Lời giải chi tiết:

- Xét X là F:

CH₄(g) + F₂(g) → CH₃F(g) + HF(g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (F₂) - 1 x E_b (HF) - x E_b (CH₃F)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_F-F- 1 x E_H-F - 1 x (3E_C-H + E_C-F)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x159– 1x565 - 1x(3x414 + 1x485)= -477kJ

- Xét X là Cl:

CH₄(g) + Cl₂(g) → CH₃Cl(g) + HCl(g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (Cl₂) - 1 x E_b (HCl) - x E_b (CH₃Cl)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_Cl-Cl- 1 x E_H-Cl - 1 x (3E_C-H + E_C-Cl)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x243– 1x431 - 1 x(3x414 + 1x339)= -113kJ

- Xét X là Br: CH₄(g) + Br₂(g) → CH₃Br(g) + HBr(g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (Br₂) - 1 x E_b (HBr) - x E_b (CH₃Br)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_Br-Br- 1 x E_H-Br - 1 x (3E_C-H + E_C-Br)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x193– 1x364 - 1 x(3x414 + 1x276)= -33kJ

- Xét X là I:

CH₄(g) + I₂(g) → CH₃I(g) + HI(g)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x E_b (CH₄) + 1 x E_b (I₂) - 1 x E_b (HI) - x E_b (CH₃I)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1 x 4E_C-H + 1 x E_I-I- 1 x E_H-I - 1 x (3E_C-H + E_C-I)

∆_fH⁰₂₉₈ = 1x4 x414 + 1x151– 1x297 - 1 x(3x414 + 1x240)= 28kJ

=> Từ F đến I, tính phi kim giảm dần nên khả năng tham gia phản ứng giảm dần

Bài 3

Khi đun bếp than, củi, để đun nấu nhanh hơn, người ta thường dùng quạt để thổi thêm không khí vào bếp. Cách làm này có làm thay đổi biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng C( s ) + O ₂ ( g ) → CO ₂ ( g ) không? Giải thích.

Gợi ý đáp án

Cách làm này chỉ làm tăng tốc độ phản ứng chứ không làm thay đổi biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng