Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK1 lớp 10, 11, 12 tất cả các môn - Trạm số 1 - Ngày 20-21/12/2025 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Hóa10

Nghiên cứu và tính toán lượng nhiệt cần thiết cung cấp hoặc thu được sau

Nghiên cứu và tính toán lượng nhiệt cần thiết cung cấp hoặc thu được sau một phản ứng hoá học có nhiều ứng dụng trong đời sống. Ví dụ như: quá trình nung vôi xảy ra phản ứng thu nhiệt mạnh theo phương trình hóa học (1) như sau:

CaCO3(s) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CaO(s) + CO2(g)           (1)

Lượng nhiệt để thực hiện phản ứng này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí thiên nhiên hóa lỏng (chứa 96% methane, 4% ethane về thể tích) theo phương trình hóa học (2) và (3):

CH4 (g) + 2O2(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CO2(g) + 2H2I(g)                      (2)

C2H6(g) + 3,5O2(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ 2CO2(g) + 3H2O(g)               (3)
Biết lượng nhiệt toả ra hay thu vào của chất được tính theo công thức:

\(\begin{array}{l}{{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{298}}}}^{\rm{0}}{\rm{ = }}\sum {{{\rm{\Delta }}_{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{Sp}}}^{\rm{0}}} {\rm{  -  }}\sum {{{\rm{\Delta }}_{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{tgia}}}^{\rm{0}}} \\{{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{298}}}}^{\rm{0}}{\rm{ = }}\sum {{{\rm{E}}_{{\rm{b,tgia}}}}} {\rm{ -  }}\sum {{{\rm{E}}_{{\rm{b,sp}}}}} \end{array}\)

Trong đó, \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{298}}}}^{\rm{0}}\)được gọi là biến thiên enthalpy của phản ứng = lượng nhiệt toả ra hoặc thu vào của phản ứng. Nếu \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{298}}}}^{\rm{0}}\)< 0, phản ứng toả nhiệt, \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{298}}}}^{\rm{0}}\)> 0 phản ứng thu nhiệt.

\({{\rm{\Delta }}_{\rm{f}}}{\rm{H}}_{^{{\rm{tgia}}}}^{\rm{0}}{\rm{, }}{{\rm{\Delta }}_{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{sp}}}^{\rm{0}}{\rm{,}}\)lần lượt là nhiệt hình thành của các chất tham gia và chất sản phẩm.

\(\sum {{{\rm{E}}_{{\rm{b,tgia}}}}} {\rm{; }}\sum {{{\rm{E}}_{{\rm{b,sp}}}}} \)lần lượt là tổng năng lượng liên kết của các chất tham gia và chất sản phẩm.

Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất, năng lượng liên kết trung bình của một số liên hết hóa học ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:

Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:


Năng lượng liên kết trung bình của một số liên hết hóa học ở điều kiện chuẩn:


 

Trả lời cho các câu 1, 2, 3 dưới đây:

Câu hỏi số 1:
Thông hiểu

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải
Câu hỏi:780968
Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết và công thức về lượng nhiệt của phản ứng, suy ra được nhận định đúng/sai.

Giải chi tiết

A sai, vì phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt để phản ứng xảy ra, nên (1) là phản ứng thu nhiệt.

B đúng, vì phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt để phản ứng xảy ra, \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H  >  0}}\)

C sai, vì phản ứng tạo khí chưa chắc là phản ứng toả nhiệt hay thu nhiệt.

D sai, vì phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt để phản ứng xảy ra là phản ứng thu nhiệt.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 2:
Thông hiểu

Sơ đồ nào sau đây mô tả đúng cho sự thay đổi năng lượng của phản ứng (1)?

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải
Câu hỏi:780969
Phương pháp giải

Dựa vào dữ kiện về dấu của biến thiên enthalpy, tìm sơ đồ phù hợp.

Giải chi tiết

Phản ứng (1) cần cung cấp nhiệt để phản ứng xảy ra, \({{\rm{\Delta }}_{\rm{r}}}{\rm{H  >  0}}\)nên nhiệt tạo thành của chất sản phẩm lớn hơn so với chất ban đầu (chất tham gia).

Đáp án cần chọn là: C

Câu hỏi số 3:
Vận dụng

Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO3 là 100%. Khối lượng khí thiên nhiên hóa lỏng là m tấn cần thiết để sản xuất 280 tấn CaO(s) trong giai đoạn trên. Biết 95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1). Giá trị của m là bao nhiêu? (Cho khối lượng nguyên tử của Ca, C, O lần lượt là 4 0amu, 12 amu, 16 amu).

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải
Câu hỏi:780970
Phương pháp giải

Dựa vào công thức tính, tính được năng lượng toả ra từ phản ứng (2), (3) khi đốt hỗn hợp chứa 0,96 mol khí methane, 0,04 mol khí ethane; năng lượng cần cung cấp cho (1) để tạo 1 mol CaO, 280 tấn CaO.

Từ đó, tính được số mol mỗi khí, khối lượng khí cần để cung cấp cho phản ứng (1).

Giải chi tiết

CH4 (g) + 2O2(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CO2(g) + 2H2I(g)                      (2)

∆rHo = Eb, CH4 + 2Eb, O2 – Eb, CO2 – 2Eb,H2O = 4.414 + 2.498 – 2.799 – 2.2.464 = -802 (kJ.mol-1)

C2H6(g) + 3,5O2(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ 2CO2(g) + 3H2O(g)               (3)

∆rHo = Eb, C2H6 + 3,5.Eb, O2 – 2Eb, CO2 – 3Eb, H2O = (347 + 6.414) + 3,5.498 – 2.2.799 – 3.2.464 = -1406 (kJ.mol-1)

Hỗn hợp gồm: 0,96 mol \({\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\)và 0,04 mol \({{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{6}}}\)nếu đốt cháy hoàn toàn sẽ tạo ra lượng nhiệt:

\({\rm{Q  =  0,96}}{\rm{.802  +  0,04}}{\rm{.1406  =  826,16 (kJ)}}\)

Hay: 16,56 gam hỗn hợp khí thiên nhiên trên đốt cháy hoàn toản toả ra 826,16 kJ nhiệt.

CaCO3(s) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CaO(s) + CO2(g)           (1)

⟹ ∆rHo = ∆fH0(CaO, s) +  ∆fH0(CO2, g)  - ∆fH0(CaCO3, s) = -634,9 – 393,5 – (-1207,6) = 179,2 (kJ)

Hay để tạo 1 mol CaO cần cung cấp 179,2 kJ nhiệt.

Để tạo 280 tấn CaO (5.106 mol) cần 896.106 kJ nhiệt.

95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1)

⟹ \(\dfrac{{{\rm{m}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}}}}{{{\rm{16,56}}}}{\rm{.826,6}}{\rm{.}}\dfrac{{{\rm{95}}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ =  896}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}} \Rightarrow {\rm{m  = 18,895}}\)(tấn)

Đáp án cần chọn là: C

Quảng cáo

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn