Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với

Đáp án đúng là: A

Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298K (25^oC).

Phản ứng hóa học và enthalpy

I. Phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt

- Các phản ứng hóa học khi xảy ra luôn kèm theo sự giải phóng hoặc hấp thu năng lượng. Năng lượng này gọi là năng lượng hóa học.

+ Phản ứng giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt gọi là phản ứng tỏa nhiệt.

+ Phản ứng hấp thu năng lượng dưới dạng nhiệt gọi là phản ứng thu nhiệt.

- Ví dụ: Phản ứng đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt, phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể, … đều là các phản ứng tỏa nhiệt. Các phản ứng trong lò nung vôi, nung clinker xi măng, … là các phản ứng thu nhiệt.

- Chú ý: Với cùng một phản ứng, ở điều kiện khác nhau về nhiệt độ, áp suất thì lượng nhiệt kèm theo cũng khác nhau. Để thuận tiện cho việc so sánh lượng nhiệt kèm theo, người ta sử dụng điều kiện chuẩn và quy định như sau:

Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298 K (25^oC).

II. Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

1. Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất hóa học

Enthalpy tạo thành chuẩn (hay nhiệt tạo thành chuẩn) của một chất, kí hiệu là ${∆}_f{H}_{298}^0$, là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn.

Khi phản ứng tỏa nhiệt thì ${∆}_f{H}_{298}^0$< 0.

Khi phản ứng thu nhiệt thì ${∆}_f{H}_{298}^0$ > 0.

Ví dụ 1: Ở điều kiện chuẩn, phản ứng của 2 mol Na (thể rắn) với $\frac{1}{2}$ mol O₂ (thể khí) thu được 1 mol Na₂O (thể rắn) và giải phóng 418,0 kJ nhiệt.

Ta nói enthalpy tạo thành của Na₂O rắn ở điều kiện chuẩn là –418,0 kJ mol^-1. Phản ứng trên được biểu diễn như sau:

2Na(s) + $\frac{1}{2}$O₂(g) $\to$ Na₂O(s)   ${∆}_f{H}_{298}^0$= –418,0 kJ mol^-1

Chú ý: Phải viết thể của các chất trong phản ứng.

Ví dụ 2: Ở điều kiện chuẩn, cần phải cung cấp 26,5 kJ nhiệt lượng cho quá trình 0,5 mol H₂(g) phản ứng với 0,5 mol I₂(s) để thu được 1 mol HI(g).

Như vậy enthalpy tạo thành chuẩn cuả HI (ở thể khí) là 26,5 kJ mol^-1.

$\frac{1}{2}$H₂(g) + $\frac{1}{2}$I₂(s) $\to$ HI(g)       ${∆}_f{H}_{298}^0$= 26,5 kJ mol^-1

Chú ý: Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất bền nhất đều bằng 0.

2. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng hóa học

Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học, kí hiệu là ${∆}_r{H}_{298}^0$, chính là lượng nhiệt (tỏa ra hoặc thu vào) của phản ứng đó ở điều kiện chuẩn.

Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy methane (CH₄) tỏa rất nhiều nhiệt:

CH₄(g) + 2O₂(g) $\to$ CO₂(g) + 2H₂O(l) ${∆}_r{H}_{298}^0$ = –890,5 kJ

Như vậy, ở điều kiện chuẩn, khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄, sản phẩm là CO₂(g) và H₂O(l), thì sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 890,5 kJ.

Ví dụ 2: Phản ứng nhiệt phân CaCO₃ là phản ứng thu nhiệt:

CaCO₃(s) $\to$ CaO(s) + CO₂(g)    ${∆}_r{H}_{298}^0$ = 179,2 kJ

Ở điều kiện chuẩn, để thu được 1 mol CaO(s) từ CaCO₃(s), cần phải cung cấp 179,2 kJ.

Ví dụ 3: Phản ứng trung hòa giữa NaOH và HCl là phản ứng tỏa nhiệt:

NaOH(aq) + HCl(aq) $\to$ NaCl(aq) + H₂O(l)    ${∆}_r{H}_{298}^0$ = –57,9 kJ.