Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng

Với giải Câu hỏi 3 trang 89 Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo chi tiết tron Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Câu hỏi 3 trang 89 Hóa học 10: Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (N $\equiv$ N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide (N=O).

N₂(g) + O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 2NO(g)

Phương pháp giải:

(ảnh 8)

$Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ E_b(cđ) - $Σ$ E_b(sp)

Lời giải:

N₂(g) + O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 2NO(g)

=> Phản ứng trên có 1 liên kết N $\equiv$ N, 1 liên kết O=O và 2 liên kết N=O

Ta có:

+ N₂ có 1 liên kết N $\equiv$ N với E_b = 945 kJ/mol

+ O₂ có 1 liên kết O=O với E_b = 498 kJ/mol

+ NO có 1 liên kết N=O với E_b = 607 kJ/mol

Mà: $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ E_b(cđ) - $Σ$ E_b(sp)

=> $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = E_b(N₂) + E_b(O₂) – 2E_b(NO) = 945 + 498 – 2. 607 = 229 kJ/mol > 0

=> Phản ứng thu nhiệt

=> Để phản ứng xảy ra, cần cung cấp lượng nhiệt lớn 229 kJ/mol

=> Nitrogen chỉ phản ứng với oxygen khi ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành NO

Lý thuyết Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết

- Phản ứng hóa học xảy ra khi có sự phá vỡ các liên kết hóa học của chất đầu (cđ) và hình thành các liên kết hóa học của sản phẩm (sp). Sự phá vỡ các liên kết cần cung cấp năng lượng, sự hình thành các liên kết lại giải phóng năng lượng.

- Cho phản ứng tổng quát ở điều kiện chuẩn:

aA (g) + bB (g) → mM (g) + nN (g)

Tính $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của phản ứng khi biết các giá trị năng lượng liên kết (E_b) theo công thức:

$Δ_{r} H_{298}^{o} = a \times E_{b} (A) + b \times E_{b} (B) - m \times E_{b} (M) - n \times E_{b} (N)$

Hay tổng quát: $Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum E_{b} (cd) - \sum E_{b} (sp)$

Với ∑E_b (cđ); ∑E_b (sp): tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm của phản ứng.

Lý thuyết Hóa học 10 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

- Ví dụ: Dựa vào bảng năng lượng liên kết (phía trên) tính biến thiên enthalpy của phản ứng: 3H₂(g) + N₂(g) → 2NH₃(g)

$Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum E_{b} (cd) - \sum E_{b} (sp)$

= 3.E_b(H₂) + E_b(N₂) – 2.E_b(NH₃)

= 3.E_b(H-H)+ E_b(N≡N)– 2.3.E_b(N-H)

= 3.432 + 945 – 2.3.391

= -105 kJ < 0 ⇒ Phản ứng tỏa nhiệt

Chú ý: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết được áp dụng cho phản ứng trong đó các chất đều có liên kết cộng hóa trị ở thể khí khi biết giá trị năng lượng liên kết của tất cả các chất trong phản ứng.

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 88 Hóa học 10: Methane cháy tỏa nhiệt lớn nên được dùng làm nhiên liệu. Khi trộn methane và oxygen với tỉ lệ thích hợp thì sẽ tạo ra hỗn hợp nổ...

Câu hỏi 1 trang 88 Hóa học 10: Quan sát Hình 14.1 cho biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H₂ phản ứng với O₂ tạo thành H₂O (ở thể khí)?...

Câu hỏi 2 trang 89 Hóa học 10: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: CH₄, CH₃Cl, NH₃, CO₂...

Luyện tập trang 89 Hóa học 10: Xác định $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của phản ứng sau dựa vào giá trị E_b ở Bảng 14.1:...

Vận dụng trang 90 Hóa học 10: Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:...

Luyện tập trang 90 Hóa học 10: Tính $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của hai phản ứng sau:...

Vận dụng trang 91 Hóa học 10: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng phân hủy trinitroglycerin (C₃H₅O₃(NO₂)₃), theo phương trình sau (biết nhiệt tạo thành của nitroglycerin là -370,15 kJ/mol):...

Câu hỏi 4 trang 91 Hóa học 10: Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học không? Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào?...

Luyện tập trang 91 Hóa học 10: Dựa vào giá trị enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, hãy tính giá trị $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của các phản ứng sau:...

Bài 1 trang 92 Hóa học 10: Tính $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết (sử dụng số liệu từ Bảng 14.1):...

Bài 2 trang 92 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene C₆H₆(l) trong khí oxygen, tạo thành CO₂(g) và H₂O(l). So sánh lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g propane C₃H₈(g) với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzenne C₆H₆(l)...