11 Bài tập Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành (có lời giải)
11 câu hỏi
Cho phản ứng: 2NaCl (s) → 2Na (s) + Cl2 (g)
Biết \[{\Delta _f}H_{298}^0(NaCl) = - 411,2\,(kJmo{l^{ - 1}})\]. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng này là
-822,4 kJ.
+822,4 kJ.
-411,2 kJ.
+411,2 kJ.
Đáp án đúng là: B
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:
\[{\Delta _r}H_{298}^0 = 2 \times {\Delta _f}H_{298}^0(Na(s)) + 1 \times {\Delta _f}H_{298}^0(C{l_2}(g)) - 2 \times {\Delta _f}H_{298}^0(NaCl(s))\]
= 2 × 0 + 1 × 0 – 2 × (-411,2) = 822,4 (kJ).
Cho phản ứng đốt cháy ethane:
C2H6(g) + \(\frac{7}{2}\)O2(g) 2CO2(g) + 3H2O (l)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane là
Biết:
Chất | C2H6 (g) | O2 (g) | CO2 (g) | H2O (l) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | -87,1 | 0 | -393,5 | -285,8 |
- 1559,7 (kJ).
+1559,7 (kJ).
- 1644,4 (kJ).
+1644,4 (kJ).
Đáp án đúng là: A
Tổng nhiệt tạo thành các chất đầu là:
\(\sum {{\Delta _f}H_{298}^o(c{\rm{d}}) = } \,\,{\Delta _f}H_{298}^o({C_2}{H_6}(g)).1 + {\Delta _f}H_{298}^o({O_2}(g)).\frac{7}{2}\)= (-84,7.1) + 0.\(\frac{7}{2}\)= - 84,7 (kJ)
Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:
\(\sum {{\Delta _f}} H_{298}^o(sp) = {\Delta _f}H_{298}^o(C{O_2}(g)).2 + {\Delta _f}H_{298}^o({H_2}O(l)).3\)
= (-393,5.2) + (-285,8.3) = - 1644,4 (kJ)
⇒ Biến thiên enthalpy của phản ứng:
\({\Delta _r}H_{298}^o = \sum {{\Delta _f}H_{298}^o} (sp) - \sum {{\Delta _f}H_{298}^o} (cd)\)= - 1559,7 (kJ)
Cho phản ứng sau:
\(CO{\rm{ }}\left( g \right){\rm{ }} + \;\frac{1}{2}{O_2}\left( g \right) \to C{O_2}\left( g \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\Delta _r}H_{298}^o = - 283,0{\rm{ }}kJ\)
Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2: \({\Delta _r}H_{298}^o(C{O_2}\left( g \right)){\rm{ }} = {\rm{ }}--393,5{\rm{ }}kJ/mol.\)
Nhiệt tạo thành chuẩn của CO là
–110,5 kJ/mol.
+110,5 kJ/mol.
–141,5 kJ/mol.
–221,0 kJ/mol.
Đáp án đúng là: A
\({\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o\left( {C{O_2}\left( g \right)} \right).1{\rm{ - }}[1.{\Delta _f}H_{298}^o\left( {CO\left( g \right)} \right) + \frac{1}{2}.{\Delta _f}H_{298}^o\left( {{O_2}\left( g \right)} \right){\rm{]}}\)
⇒ - 283 = - 393,5.1 – \({\rm{[}}{\Delta _f}H_{298}^o\left( {CO\left( g \right)} \right) + 0.\frac{1}{2}{\rm{]}}\)
⇒ \({\Delta _f}H_{298}^o\left( {CO\left( g \right)} \right){\rm{ }} = {\rm{ }} - {\rm{ }}110,5{\rm{ }}kJ\)
Cho phản ứng nhiệt nhôm sau:
2Al(s) + Fe2O3(s) 2Fe(s) + Al2O3(s)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt nhôm là
Biết:
Chất | Al (s) | Fe2O3 (s) | Fe (s) | Al2O3 (s) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | 0 | -825,5 | 0 | -1676,0 |
+850,5 kJ.
- 850,5 kJ.
-839 kJ.
+839 kJ.
Đáp án đúng là: B
2Al(s) + Fe2O3(s) 2Fe(s) + Al2O3(s)
\[{\Delta _r}H_{298}^0 = 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Fe(s)) + {\Delta _f}H_{298}^0(A{l_2}{O_3}(s)) - 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Al(s)) - {\Delta _f}H_{298}^0(F{e_2}{O_3}(s))\]
= 2.0 + (-1676,00) – 2.0 – (-825,5) = -850,5 kJ.
Cho phản ứng hóa học xảy ra ở điều kiện chuẩn như sau:
2NO2(g) (đỏ nâu) → N2O4(g) (không màu)
Biết NO2 và N2O4 có nhiệt tạo thành chuẩn tương ứng là 33,18 kJ/mol và 9,16 kJ/mol. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Phản ứng tỏa nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.
Phản ứng thu nhiệt, NO2 bền vững hơn N2O4.
Phản ứng tỏa nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2.
Phản ứng thu nhiệt, N2O4 bền vững hơn NO2.
Đáp án đúng là: C
\({\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o({N_2}{O_4}(g)) - 2.{\Delta _f}H_{298}^o(N{O_2}(g))\)
= 9,16 – 2.33,18 = -57,2 (kJ) < 0
Vậy phản biểu đúng là: phản ứng tỏa nhiệt, N2O4 bền hơn NO2.
Cho phản ứng sau:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là
Chất | CaCO3(s) | CaO (s) | CO2(g) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | -1 207 | -635 | -393,5 |
-178,5.
-185,7.
+178,5.
+235,5.
Đáp án đúng là: C
\({\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o(CaO(s)) + {\Delta _f}H_{298}^o(C{O_2}(g)) - {\Delta _f}H_{298}^o(CaC{O_3}(s))\)
(-635) + (-393,5) – (-1207) = +178,5 (kJ)
Cho phản ứng sau:
C(graphite) + O2(g) → CO2(g)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên là (Biết nhiệt enthalpy tạo thành chuẩn (kJ/mol) của CO2 là -393,5).
+393,5 kJ.
+1966,5 kJ.
-393,5 kJ.
-1966,5 kJ.
Đáp án đúng là: C
\[{\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o(C{O_2}(g)) - {\Delta _f}H_{298}^o(C(graphite)) - {\Delta _f}H_{298}^o({O_2}(g))\]
= (-393,5) – 0 – 0 = - 393,5 (kJ)
Cho phản ứng hóa học sau:
\[{C_2}{H_4}\left( g \right) + {H_2}O\left( l \right) \to {C_2}{H_5}OH\left( l \right)\]
Biết:
Chất | C2H4 (g) | H2O (l) | C2H5OH (l) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | +52,47 | -285,84 | -277,63 |
Nhận xét nào sau đây là đúng?
Phản ứng tỏa nhiệt.
Phản ứng thu nhiệt.
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng lớn hơn 0.
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng bằng 0.
Đáp án đúng là: A
Lời giải:
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:
\[{\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0\left( {{C_2}{H_5}OH} \right){\rm{ }} - {\Delta _f}H_{298}^0\left( {{C_2}{H_4}} \right){\rm{ }} - {\Delta _f}H_{298}^0\left( {{H_2}O} \right)\]
= - 277,63 - (+52,47) - (-285,84) = -44,26 kJ
Do \[{\Delta _r}H_{298}^0 < {\rm{ }}0\]nên phản ứng toả nhiệt.
Cho phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang như sau:
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g) (1)
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là
Biết:
Chất | CO (s) | Fe2O3 (s) | Fe (s) | CO2 (g) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | -110,5 | -824,2 | 0 | -393,5 |
+24,8 kJ.
-24,8 kJ.
+28,4 kJ.
-28,4 kJ.
Đáp án đúng là: B
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:\[\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^0 = 3 \times {\Delta _f}H_{298}^0(C{O_2}(g)) + 2 \times {\Delta _f}H_{298}^0(Fe(s)) - 3 \times {\Delta _f}H_{298}^0(CO(g)) - {\Delta _f}H_{298}^0(F{e_2}{O_3}(s))\\ = 3 \times ( - 393,5) + 2 \times 0 - 3 \times ( - 110,5) - ( - 824,2) = - 24,8(kJ).\end{array}\]
Muối ammonium chloride rắn khi hòa vào nước cất sẽ xảy ra phản ứng:
NH4Cl (s) → NH4Cl (aq)
Biết enthalpy tạo thành chuẩn của NH4Cl (s)và NH4Cl (aq) lần lượt là –314,43 kJ mol-1 và –299,67 kJ mol-1. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là
+14,76 kJ.
-14,76 kJ.
- 614,1 kJ.
+ 614,1 kJ.
Đáp án đúng là: A
Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:
\[{\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_4}Cl(aq)) - {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_4}Cl(s))\]
= –299,67 + 314,43 = 14,76 kJ.
Muối ammonium bicarbonate (NH4HCO3) được sử dụng làm bột nở, giúp cho bánh nở to, xốp và mềm. Dựa vào phản ứng và các dữ kiện sau hãy lựa chọn cách bảo quản ammonium bicarbonate đúng?
NH4HCO3 (s) \[ \to \] NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g)
Chất | NH4HCO3 (s) | NH3 (g) | CO2 (g) | H2O (g) |
\[{\Delta _f}H_{298}^0\](kJmol-1) | –849,40 | –46,11 | –393,51 | –241,82 |
Bảo quản nơi thoáng mát, khô ráo, có nhiệt độ cao, nhiều ánh nắng Mặt Trời.
Bảo quản nơi thoáng mát, khô ráo, nhiều ánh sáng Mặt Trời.
Bảo quảnnơi thoáng mát, tránh ánh sáng Mặt Trời và tránh nhiệt độ cao.
Bảo quản nơi kín gió, có ánh sáng Mặt Trời.
Đáp án đúng là: C
\[{\Delta _r}H_{298}^0 = {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_3}(g)) + {\Delta _f}H_{298}^0(C{O_2}(g)) + {\Delta _f}H_{298}^0({H_2}O(g)) - {\Delta _f}H_{298}^0(N{H_4}HC{O_3}(s))\]
= –46,11–393,51–241,82– (–849,40)
= 167,96 kJ < 0.
Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt, do vậy ở nơi có nhiệt độ cao (hay tiếp xúc trực tiếp ánh sáng mặt trời) bột nở sẽ có thể bị phân hủy tạo thành các khí.
Do đó cách bảo quản bột nở: Bảo quản nơi thoáng mát, tránh ánh sáng Mặt Trời và tránh nhiệt độ cao.
