Giải SBT Hoá học 10 Chân trời bài Ôn tập chương 5

BÀI TẬP OT5.1. Tìm hiểu và giải thích 2 quá trình sau:

a) Tại sao khi xoa cồn vào da, ta cảm thấy lạnh?

b) Phản ứng phân huỷ Fe(OH)₃ (s) phải cung cấp nhiệt độ liên tục. 

Hướng dẫn:

a) Do cồn có nhiệt độ bay hơi thấp, khi bay hơi cơ thể bị tản nhiệt, làm ta cảm thấy mát ở vùng da đó.

b) Phản ứng phân huỷ Fe(OH)₃ là phản ứng thu nhiệt nên cần phải cung cấp nhiệt độ liên tục 

2Fe(OH)₃(s) $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ Fe₂O₃(s) + 3H₂O(s)

Ở cả 2 quá trình trên đều cần cung cấp năng lượng. 

BÀI TẬP OT5.2. Cho phương trình nhiệt hoá học của phản ứng sau:

C (kim cương) → C (graphite) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = - 1,9 kJ

Kim cương hay graphite là dạng bền hơn của carbon? 

Hướng dẫn:  Graphite là dạng bền hơn của carbon do  $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = - 1,9 kJ < 0

BÀI TẬP OT5.3. Cho hai phương trình nhiệt hoá học sau:

CO (g) + 12O₂ (g) → CO₂ (g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = - 283,00 kJ (1)

H₂ (g) + F₂ (g) → 2HF (g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = -546,00 kJ (2)

So sánh nhiệt giữa hai phản ứng (1) và (2). Phản ứng nào xảy ra thuận lợi hơn? 

Hướng dẫn

So sánh nhiệt giữa hai phản ứng. Phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn. (-546,00 < - 283,00 < 0)

BÀI TẬP OT5.4. Cho hai phương trình nhiệt hoá học sau:

CO (g) + 12O₂ (g) → CO₂(g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = -283,00 kJ

2C₂H₅OH (l) + $\frac{7}{2} O₂ (g) → 2CO₂ (g) + 3H₂O (l) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = - 1366,89 kJ

Khi đốt cháy cùng 1 mol CO và C₂H₅OH thì phản ứng nào toả ra lượng nhiệt lớn hơn? 

Hướng dẫn:

So sánh nhiệt giữa hai phản ứng khi đốt cháy cùng 1 mol CO và C2H5OH thì phản ứng (3) toả ra lượng nhiệt lớn hơn. 

BÀI TẬP OT5.5. Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

H₂ (g) + F₂ (g) → 2HF (g) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = -546,00 kJ 

Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng. 

Hướng dẫn:

BÀI TẬP OT5.6. Cho các phương trình nhiệt hoá học sau:

2H₂ (g) + O₂(g) → 2H₂O (l)  $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = -571,68 kJ 

12H₂ (g) + 12 I₂(g) → HI (g)  $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = +25,9 kJ

Xác định biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:

H₂(g) + 12O₂(g) → H₂O (l)  $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = ?

HI(g) → 12H₂ (g) + 12 I₂(g)   $\Delta _{r}H_{298}^{o}$  = ?

Hướng dẫn:

Biến thiên enthalpy của 2 phản ứng:

H₂(g) + $\frac{1}{2}$O₂(g) → H₂O (l) $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}} $ = - 571,68 : 2 = -283,00 kJ

HI(g) → $\frac{1}{2}$H2 (g) + $\frac{1}{2}$ I2(g)   $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$ = - 25,9 kJ 

BÀI TẬP OT5.7. Mỗi quá trình dưới đây là tự diễn ra hay không?

a) Cho CaC₂ vào nước, khí C₂H₂ thoát ra.

b) Khi CO khử FeO ở nhiệt độ phòng.

c) Các phân tử nước được chuyển thành khi hydrogen và oxygen.

Với quá trình không tự diễn ra, dự đoán giá trị của nhiệt phản ứng. 

Hướng dẫn:

Quá trình (a), phản ứng tự diễn ra.

Quá trình (b), phản ứng không tự diễn ra. Giá trị $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$ > 0.

Quá trình (c), phản ứng không tự diễn ra. Giá trị $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$> 0. 

BÀI TẬP OT5.8. Thí nghiệm phân huỷ hydrogen peroxide (H₂O₂) thành nước và khí oxygen có xúc tác KI theo phương trình nhiệt hoá học sau:

2H₂O₂ (aq)→KI O₂(g) + 2H₂O (l) $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$= -196 kJ

Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt? Hãy đề xuất cách chứng minh khí sinh ra là oxygen. Nêu ứng dụng của thí nghiệm trên trong thực tiễn.

Hướng dẫn:

BÀI TẬP OT5.9. Cho phương trình nhiệt hoá học sau:

NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l) $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$ = -57,3 kJ 

a) Vẽ sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng.

b) Tính lượng nhiệt toả ra khi dùng dung dịch có chứa 8 g NaOH trung hoà với lượng vừa đủ dung dịch HCl. 

Hướng dẫn:

a) Sơ đồ biểu diễn biến thiên enthalpy của phản ứng

BÀI TẬP OT5.10*. Phản ứng của glycerol với nitric acid (khử nước) tạo thành trinitroglycerin (C₃H₅O₃(NO₂)₃). Trinitroglycerin là một loại thuốc nổ, khi phân huỷ tạo thành sản phẩm gồm có nitrogen, oxygen, carbon dioxide và hơi nước.

a) Viết phương trình phản ứng hoá học của phản ứng điều chế trinitroglycerin từ glycerol với nitric acid và phản ứng phân huỷ của trinitroglycerin

b) Nếu phân huỷ 45,4 g trinitroglycerin, tính số mol khí và hơi tạo thành.

c) Khi phân huỷ 1 mol trinitroglycerin tạo thành 1448 kJ nhiệt lượng. Tính lượng nhiệt tạo thành khi phân huỷ 1 kg trinitroglycerin.

Hướng dẫn:

a) PTHH: C₃H₅(OH)₃ + 3HNO₃ → C₃H₅(ONO₂)₃ + 3H₂O   (1)

4C₃H₅(ONO₂)₃ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂                            (2)

Số mol C₃H₅(ONO₂)₃ = 45,7 : 227 = 0,2 (mol)

b) 

4C₃H₅(ONO₂)₃ → 12CO₂ + 10H₂O + 6N₂ + O₂                         (2)

  0,2                         0,6            0,5         0,05    0,3

Tổng số mol khí bằng = 0,6 + 0,5 + 0,05 + 0,3 = 1,45 (mol)

c)1 kg = 1 000g 

→ $\frac{ 1000}{227 }$ x1 448 = 6 378,85 (kJ) 

BÀI TẬP OT5.11. Cho các phương trình nhiệt hoá học của phản ứng:

a) 3H₂(g) + 32O₂ (g) → 3H₂O (l) $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$ = - 857,52 kJ 

b) 2S (s) + 3O2(g) → 2SO₂(g) $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$= +792,2 kJ

Ở điều kiện chuẩn nếu đốt cháy hoàn toàn 1,2 g H₂ (a) và 3,2 g S (b) thì lượng nhiệt toả ra hay cần cung cấp là bao nhiêu?

Hướng dẫn

BÀI TẬP OT5.12. Tìm hiểu ứng dụng của silver bromide (AgBr) trên phim ảnh. Phản ứng xảy ra là toả nhiệt hay thu nhiệt? Giải thích. 

Hướng dẫn:

Silver bromide (AgBr) là chất nhạy cảm với ánh sáng dùng để tráng lên phim. Dưới tác dụng của ánh sáng, nó phân huỷ thành kim loại bạc (ở dạng bột màu đen) bám trên tấm phim và bromine (ở dạng hơi).

2AgBr (s)$\overset{as}{\rightarrow}$2Ag (s) + Br₂ (g)

Phản ứng xảy ra là phản ứng thu nhiệt. Sau khi chụp ảnh, phim được rửa bằng dung dịch Na₂S₂O₃(chất xử lí ảnh), hoà tan AgBr còn lại, trên phim chỉ còn lại Ag bám trên đó tạo hình ảnh âm bản cho tấm phim.

AgBr (s) + 2Na2S2O3 (aq) → Na₃[Ag(S₂O₃)₂] (aq) + NaBr (aq)

                         (phức sodium bis (thiosulfato) argentate (l))  

BÀI TẬP OT5.13. Glucose là một loại monosaccarit với công thức phân tử C₆H₁₂O₆ được tạo ra bởi thực vật và hầu hết các loại tảo trong quá trình quang hợp từ nước và CO₂, sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Dung dịch glucose 5% (D = 1,1 g/mL) là dung dịch đường tiêm tĩnh mạch, là loại thuốc thiết yếu, quan trọng của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và hệ thống y tế cơ bản. Phương trình nhiệt hoá học của phản ứng oxi hoá glucose:

C₆H₁₂O₆(s)  + 6O₂(g) →6CO₂(g) + 6H₂O(l)    $\Delta_{r}H^{_{298}^{o}}$ = - 2 803,0 kJ

Tính năng lượng tối đa khi một người bệnh được truyền 1 chai 500 mL dung dịch glucose 5%. 

Hướng dẫn:

Năng lượng tối đa khi một người bệnh được truyền 1 chai 500 mL dung dịch glucose 5% (D = 1,1) là: $\frac{27,5 }{180}$ x2 803,0 = 428,23 kJ

BÀI TẬP OT5.14. Khí gas chứa chủ yếu các thành phần chính: Propane (C₃H₆), butane (C₄H₁₀) và một số thành phần khác. Để tạo mùi cho gas nhà sản xuất đã pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng như methanethiol (CH₃SH), có mùi giống tỏi, hành tây. Trong thành phần khí gas, tỉ lệ hoà trộn phổ biến của propane: butane theo thứ tự là 30: 70 đến 50: 50.

a) Mục đích việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gì?

b) Cho các phương trình nhiệt hoá học sau:

C₂H₂ (s) + 5O₂ (g) → 3CO₂(g) + 4H₂O (l) ΔrHo298 = -2220 kJ

C₄H₁₀ (s) + 132O₂ (g) → 4CO₂ (g) + 5H₂O (l) $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = -2874 kJ 

Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg với tỉ lệ thể tích của propane: butane là 30: 70 (thành phần khác không đáng kể) ở điều kiện chuần.

c) Giả sử một hộ gia đình cần 6.000 kJ nhiệt mỗi ngày, sau bao nhiêu ngày sẽ sử dụng hết 1 bình gas (với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 60%)?

Hướng dẫn:

a) Mục địch pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas để giúp phát hiện khí gas khi xảy ra sự cố rò rỉ.

b) Nhiệt dung riêng của nước: 1 kcal = 4,184 k.J (nhiệt lượng cần thiết tăng 1 lít nước lên 1°C). Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg:

Số mol propane = $\frac{3,6.10^{3}}{44}$ = 81.8181 mol 

⇒ $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = 181 636,36 kJ

Số moi butane = $\frac{8,4.10^{3}}{58}$ = 144.8275 mol 

⇒ $\Delta_{r}H{_{298}^{o}}$ = 416 234.48 k.J

Tổng năng lượng thu được: 597 870,595 kJ với số ngày khoảng 60 ngày.