Xét quá trình đốt cháy khí propane C3H8(g): C3H8(g) + 5O2(g) -> 3CO2(g) + 4H2O(g)

Nguyễn Hải Đăng Ngày: 18-09-2024 Lớp 10

15.6 K

Với giải Bài 6 trang 93 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

Bài 6 trang 93 Hóa học 10: Xét quá trình đốt cháy khí propane C₃H₈(g):

C₃H₈(g) + 5O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào nhiệt tạo thành của hợp chất (Bảng 13.1) và dựa vào năng lượng liên kết (Bảng 14.1). So sánh hai giá trị đó và rút ra kết luận

Phương pháp giải:

- Dựa vào nhiệt tạo thành: $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (sp) - $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (bđ)

- Dựa vào năng lượng liên kết: $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ E_b(cđ) - $Σ$ E_b(sp)

Lời giải:

- Dựa vào nhiệt tạo thành: C₃H₈(g) + 5O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

Chất	C₃H₈(g)	O₂(g)	CO₂(g)	H₂O(l)
$Δ_{f} H_{298}^{o}$	-105,00	0	-393,50	-285,84

$Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (sp) - $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (bđ)

=> $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = 3. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (CO₂) + 4. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (H₂O) - $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (C₃H₈) – 5. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (O₂)

= 3.(-393,50) + 4.(-285,84) – (-105,00) – 5.0

= -2218,86 kJ

- Dựa vào năng lượng liên kết: C₃H₈(g) + 5O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

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

=> $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = E_b(C₃H₈) + 5.E_b(O₂) – 3.E_b(CO₂) – 4.E_b(H₂O)

= 2.E_b(C-C) + 8.E_b(C-H) + 5.E_b(O=O) – 3.2.E_b(C=O) – 4.2.E_b(O-H)

= 2.347 + 8.413 + 5.498 – 6.745 – 8.467 = -1718 kJ

Bài tập vận dụng:

Câu 1. Cho phản ứng:

3O₂ (g)⟶2O₃ (g)(1)

2O₃ (g) ⟶ 3O₂ (g)(2)

Biết phân tử O₃ gồm 1 liên kết đôi O = O và 1 liên kết đơn O – O.

So sánh $∆_{r} H_{298}^{0}$ của hai phản ứng là

A. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) > $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

B. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) = $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

C. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) < $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

D. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) ≤ $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (1) là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) = $3 \times E_{b} (O_{2}) - 2 \times E_{b} (O_{3})$

= $3 \times 498 - 2 \times (498 + 204)$

= 90 (kJ)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (2) là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ (2) = $2 \times E_{b} (O_{3}) - 3 \times E_{b} (O_{2})$

= $2 \times (498 + 204) - 3 \times 498$

= − 90 (kJ)

Do đó: $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) > $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2)

Câu 2. Cho phản ứng có dạng: aA + bB ⟶ mM + nN

Công thức tính biến thiên enthalpy phản ứng theo enthalpy tạo thành là

A. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

B. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) + a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) + b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

C. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$∆_{f} H_{298}^{0} (M) + ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

D. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) + b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B) - m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) - n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N)$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho phản ứng có dạng: aA + bB ⟶ mM + nN

Công thức tính biến thiên enthalpy phản ứng theo enthalpy tạo thành là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

Câu 3. Cho phản ứng: NH₃ (g) + HCl (g) ⟶ NH₄Cl (s)

Biết $∆_{f} H_{298}^{0} (N H_{4} C l (s))$ = − 314,4 kJ/mol; $∆_{f} H_{298}^{0} (H C l (g))$ = − 92,31 kJ/mol; $∆_{f} H_{298}^{0} (N H_{3} (g))$ = − 45,9 kJ/mol.