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

Nối mỗi nội dung ở cột A với nội dung ở cột B sao cho phù hợp:

Đường sucrose (C$_{12}$H$_{22}$O$_{11}$) là một đường đôi. Trong môi trường acid ở dạ dày và nhiệt độ cơ thể, sucrose bị thủy phân thành đường glucose và fructose, sau đó bị oxi hóa bởi oxygen tạo thành CO$_{2}$ và H$_{2}$O. Sơ đồ thay đổi năng lượng hóa học của phản ứng được cho như hình dưới đây:

a) Dựa theo đồ thị, hãy cho biết phản ứng trong đó là tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Vì sao?

Biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình “H$_{2}$O(s) → H$_{2}$O(l)” là 6,020 kJ.

a) Quá trình tan chảy của nước đá là quá trình thu nhiệt hay toả nhiệt? Vì sao?

d) Biết rằng để làm cho nhiệt độ của 1 mol nước lỏng thay đổi 1 °C cần một nhiệt lượng là 75,4 J. Giả sử mỗi viên nước đá tương ứng với 1 mol nước, số viên nước đá tối thiểu cần tan chảy để có thể làm lạnh 500 gam nước lỏng ở 20 °C xuống 0 °C là

A. 1.

B. 7.

C. 14.

D. 15.

E. 126.

e) Để làm lạnh 120 gam nước lỏng ở 45 °C xuống 0°C, một bạn học sinh đã dùng 150 gam nước đá. Lượng nước đá này là vừa đủ, thiếu hay dư?

(Trong phần d, e, giả thiết chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa nước và nước đá.)

Phản ứng của 1 mol enthanol lỏng với oxygen xảy ra theo phương trình:

C$_{2}$H$_{5}$OH(l) + O$_{2}$(g) → CO$_{2}$(g) + H$_{2}$O(l) (1)

a) Những nhận định nào sau đây là đúng?

(1) Đây là phản ứng tỏa nhiệt vì nó tạo ra khí CO$_{2}$ và nước lỏng.

(2) Đây là phải là phản ứng oxi hóa – khử với tổng số hệ số cân bằng trong phương trình phản ứng là 9.

(3) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng sẽ thay đổi nếu nước tạo ra ở thể khí.

(4) Sản phẩm của phản ứng chiếm một thể tích lớn hơn so với chất phản ứng.

A. (1), (2).

B. (1), (2), (3).

C. (1), (3), (4).

D. (3), (4).

E. (1).

G. (2), (3).

b) Biến thiên enthalpy chuẩn kèm theo quá trình khi 1 mol ethanol lỏng cháy hoàn toàn trong oxygen là ${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=-1{,}367\times {10}^{3}\ kJ$, xác định enthalpy hình thành chuẩn của C$_{2}$H$_{5}$OH (lỏng).

(Những số liệu cần thiết được cho trong Phụ lục 3, SGK Hóa học 10, Cánh Diều).

Sulfur dioxide là một chất có nhiều ứng dụng trong công nghiệp (dùng để sản xuất sulfuric acid, tẩy trắng bột giấy trong công nghiệp giấy, tẩy trắng dung dịch đường trong sản xuất đường tinh luyện, …) và giúp ngăn cản sự phát triển của một số loại vi khuẩn và nấm gây hư hại cho thực phẩm. Ở áp suất 1 bar và nhiệt độ 25$^{o}$C, phản ứng giữa 1 mol sulfur với oxygen xảy ra theo phương trình “S(s) + O$_{2}$(g) → SO$_{2}$(g)” và tỏa ra một lượng nhiệt là 296,9 kJ.

Những phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là 296,9 kJ.

B. Enthalpy tạo thành chuẩn của sulfur dioxide bằng -296,9 kJ mol$^{-1}$.

C. Sulfur dioxide vừa có thể là chất khử vừa có thể là chất oxi hóa, tùy thuộc vào phản ứng mà nó tham gia.

D. 0,5 mol sulfur tác dụng hết với oxygen giải phóng 148,45 kJ năng lượng dưới dạng nhiệt.

E. 32 gam sulfur cháy hoàn toàn tỏa ra một lượng nhiệt là 2,969 × 10$^{5}$ J.

Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau:

Fe$_{2}$O$_{3}$(s) + CO(g) → Fe(s) + CO$_{2}$(g) (1)

a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng (1) và tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng với các hệ số cân bằng tương ứng.

Ở điều kiện chuẩn, 2 mol nhôm tác dụng vừa đủ với khí chlorine tạo ra muối aluminium chloride và giải phóng một lượng nhiệt 1 390,81 kJ.

a) Viết và cân bằng phương trình hóa học của phản ứng. Đây có phải là phản ứng oxi hóa – khử không? Vì sao?

Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các ankan thường được loại bỏ hydrogen trong các phản ứng dehydro hóa để tạo ra những sản phẩm hydrocarbon không no có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau dựa vào năng lượng liên kết. (Giá trị một số năng lượng liên kết được cho trong Phụ lục 2, SGK Hóa học 10, Cánh Diều)

Cho biết công thức cấu tạo của 1,3,5 – cyclohexatriene như sau:

Các phản ứng trên có thuận lợi về phương diện nhiệt hay không? Phản ứng theo chiều ngược lại có biến thiên enthalpy bằng bao nhiêu?

a) H$_{3}$C – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{3}$ → CH$_{2}$ = CH – CH = CH$_{2}$ + 2H$_{2}$

Bằng cách tính biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình sau dựa vào năng lượng liên kết, hãy chỉ ra ở điều kiện chuẩn, H$_{3}$C – CH$_{2}$ – OH hay H$_{3}$C – O – CH$_{3}$ bền hơn.

H$_{3}$C – CH$_{2}$ – OH (g) → H$_{3}$C – O – CH$_{3}$ (g)

Xét các phản ứng thế trong dãy halogen ở điều kiện chuẩn:

a) Từ các giá trị của enthapyl hình thành chuẩn, hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng thế trên.

(Các giá trị khác được cho trong Phụ lục 3, SGK Hóa học 10, Cánh Diều).

Phân tử hemoglobin (Hb) trong máu nhận O$_{2}$ ở phổi để chuyển thành HbO$_{2}$. Chất này theo máu tới các bộ phận cơ thể, tại đó HbO$_{2}$ lại chuyển thành Hb và O$_{2}$ (để cung cấp O$_{2}$ cho các hoạt động sinh hóa cần thiết trong cơ thể). Nếu trong không khí có lẫn carbon monoxide (CO), cơ thể nhanh chóng bị ngộ độc. Cho các số liệu thực nghiệm sau:

Hb + O$_{2}$ → HbO$_{2}$ ${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=-33{,}05\ kJ\ (1)$

Hb + CO → HbCO ${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=-47{,}28\ kJ\ (2)$

HbO$_{2}$ + CO → HbCO + O$_{2}$${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=-14{,}23\ kJ\ (3)$

HbCO + O$_{2}$ → HbO$_{2}$ + CO ${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}=14{,}23\ kJ\ (4)$

Liên hệ giữa mức độ thuận lợi của phản ứng (qua ${Δ}_{r}{H}_{298}^{0}$) với những vấn đề thực nghiệm nêu trên.