Bài 18: Ôn tập chương 5 | Giải bài tập Hóa học 10 | Chương 5: Năng Lượng Hóa Học - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

I. Hệ thống hóa kiến thức

Hoàn thành các nội dung còn thiếu sau đây:

Chất phản ứng → Sản phẩm,       

ΔrH^o298 > 0 (phản ứng …?... nhiệt)

ΔrH^o298 < 0 (phản ứng …?... nhiệt)

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành (ở điều kiện chuẩn):

ΔrH^o298 = ................?.................

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí) theo năng lượng liên kết (ở điều kiện chuẩn):

ΔrH^o298 =....................?......................

Trả lời:

Chất phản ứng → Sản phẩm,       

ΔrH^o298  > 0 (phản ứng thu nhiệt)

ΔrH^o298 < 0 (phản ứng tỏa nhiệt)

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành (ở điều kiện chuẩn):

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí) theo năng lượng liên kết (ở điều kiện chuẩn):

II. Luyện tập (trang 89, 90)

Câu 1 trang 89 Hóa học 10: Phản ứng chuyển hoá giữa hai dạng đơn chất của phosphorus (P):

P (s, đỏ) → P (s, trắng)                    ΔrH^o298 = 17,6 kJ

Điều này chứng tỏ phản ứng:

A. thu nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.

B. thu nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.

C. toả nhiệt, P đỏ bền hơn P trắng.

D. toả nhiệt, P trắng bền hơn P đỏ.

Lời giải:

Đáp án A

ΔrH^o298 > 0 ⇒ Phản ứng thu nhiệt.

⇒ P đỏ bền hơn P trắng.

Câu 2 trang 89 Hóa học 10: Cho biết biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:

Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2: ΔrH^o298 (CO2 (g)) = –393,5 kJ/mol.

Nhiệt tạo thành chuẩn của CO là

A. –110,5 kJ.      B. +110,5 kJ.     

C. –141,5 kJ.      D. –221,0 kJ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Câu 3 trang 89 Hóa học 10: Dung dịch glucose (C6H12O6) 5%, có khối lượng riêng là 1,02 g/mL, phản ứng oxi hoá 1 mol glucose tạo thành CO2 (g) và H2O (l) toả ra nhiệt lượng là 2 803,0 kJ.

Một người bệnh được truyền một chai chứa 500 mL dung dịch glucose 5%. Năng lượng tối đa từ phản ứng oxi hóa hoàn toàn glucose mà bệnh nhân đó có thể nhận được là

A. +397,09 kJ.    B. +381,67 kJ.   

C. +389,30 kJ.    D. +416,02 kJ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Khối lượng của glucose trong 500 mL dung dịch glucose 5% là

Oxi hóa 180 gam (1mol) glucose toả ra nhiệt lượng là 2 803,0 kJ.

⇒ Oxi hóa 25,5 gam glucose toả ra nhiệt lượng là

Câu 4 trang 90 Hóa học 10: Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:

Biến thiên enthalpy của phản ứng C3H8(g) → CH4(g) + C2H4(g) có giá trị là

A. +103 kJ.        B. – 103 kJ.       

C. +80 kJ.           D. – 80 kJ.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Câu 5 trang 90 Hóa học 10: Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên. Xét phản ứng đốt cháy methane:

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)          

ΔrH^o298 = – 890,3 kJ

Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2(g) và H2O(l) tương ứng là – 393,5 và – 285,8 kJ/mol. Hãy tính nhiệt tạo thành chuẩn của khí methane.

Lời giải:

Câu 6 trang 90 Hóa học 10: So sánh nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg cồn (C2H5OH) và 1 kg tristearin (C57H110O6, có trong mỡ lợn). Cho biết:

C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)   

ΔrH^o298 = – 1 365 kJ

C57H110O6(s) +  O2(g) → 57 CO2(g) + 55H2O(l)        

ΔrH^o298 = – 35 807 kJ

Lời giải:

Đốt cháy 46 gam (1mol) C2H5OH tỏa ra lượng nhiệt là 1 365 kJ

⇒ Đốt cháy 1000 gam (1 kg) C2H5OH tỏa ra lượng nhiệt là

Đốt cháy 890 gam (1mol) C57H110O6 tỏa ra lượng nhiệt là 35 807 kJ.

⇒ Đốt cháy 1000 gam (1kg) C57H110O6 tỏa ra lượng nhiệt là

So sánh:

Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg tristearin có trong mỡ lợn > khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg cồn.

Câu 7 trang 90 Hóa học 10: Biết CH3COCH3 có công thức cấu tạo:

Từ số liệu năng lượng liên kết ở Bảng 12.2, hãy xác định biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy acetone (CH3COCH3):

CH3COCH3(g) + 4O2(g) → 3CO2(g) + 3H2O(g)

Lời giải:

Câu 8 trang 90 Hóa học 10: Một bình gas (khí hoá lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1:2. Xác định nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn.

Cho biết các phản ứng:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(1)              

ΔrH^o298 = –2 220 kJ

C4H10(g) + O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O (1)           

ΔrH^o298 = –2 874 kJ

Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10 000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?

Lời giải:

Gọi x là số mol của propane trong bình gas.

⇒ 2x là số mol của butane trong bình gas.

Theo bài, ta có: 44x + 58.2x = 12.1000 ⇒ x = 75

Tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một bình gas là:

75.2220 + 2.75.2874 = 597600 kJ

Số ngày mà hộ gia đình sử dụng hết bình gas là