Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết lớp 10 (cách giải + bài tập)

Trang trước Trang sau

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

- Khi các chất trong phản ứng ở thể khí, biến thiên enthalpy phản ứng cũng tính được nếu biết giá trị năng lượng liên kết của tất cả các chất trong phản ứng.

- Giả sử có phản ứng tổng quát:

aA(g) + bB(g) → mM(g) + nN(g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng này được tính theo công thức:

$Δ_{r} H_{298}^{0} = a \times E_{b} (A) + b \times E_{b} (B) - m \times E_{b} (M) - n \times E_{b} (N)$

Trong đó, E_b(A), E_b(B), E_b(M), E_b(N) lần lượt là tổng năng lượng liên kết của tất cả các liên kết trong các phân tử A, B, M, N.

- Năng lượng liên kết của một số loại liên kết được cho ở bảng sau:

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết lớp 10 (cách giải + bài tập)

(Trích phụ lục 2 – SGK Hóa học 10 – Cánh diều)

II. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho phản ứng hóa học sau:

CH₄ (g) + Cl₂ (g) → CH₃Cl (g) + HCl (g)

Biết năng lượng liên kết (kJmol^-1) trong các chất cho ở bảng sau:

C – H	Cl – Cl	C – Cl	H – Cl
414	243	339	431

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên được tính theo năng lượng liên kết là

A. -113 kJ.

B. +113 kJ.

C. -527 kJ.

D. +527 kJ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên được tính theo năng lượng liên kết là

$Δ_{r} H_{298}^{0} = 1 \times E_{b} (C H_{4}) + 1 \times E_{b} (C l_{2}) - 1 \times E_{b} (C H_{3} C l) - 1 \times E_{b} (H C l)$

= 1 × 4E_{C – H} + 1 × E_{Cl – Cl} – 1 × (3E_{C – H} + E_{C – Cl}) – 1 × E_{H – Cl}

= 1 × 4 × 414 + 1 × 243 - 1×(3×414 + 339) - 1×431 = -113 (kJ).

Ví dụ 2: Cho phản ứng hóa học sau:

3H₂ (g) + N₂ (g) → 2NH₃ (g)

Biết năng lượng liên kết (kJmol^-1) trong các chất như sau:

H – H	N ≡ N	N – H
432	945	391

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên được tính theo năng lượng liên kết là

A. +105 kJ.

B. -105 kJ.

C. +986 kJ.

D. -986 kJ.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên được tính theo năng lượng liên kết là

$Δ_{r} H_{298}^{0} = 3 \times E_{b} (H_{2}) + E_{b} (N_{2}) - 2 \times E_{b} (N H_{3})$

= 3 × E_{b (H – H)} + E_{b (N ≡ N)} – 2 × 3 × E_{b (N – H)}

= 3 × 432 + 945 - 2 × 3 × 391 = -105 kJ.

III. Bài tập minh họa

Câu 1:Cho phản ứng sau:

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2HCl (g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

Biết: E_b (H – H) = 436 kJ/mol, E_b (Cl – Cl) = 243 kJ/mol, E_b (H – Cl) = 432 kJ/ mol.

A. +158 kJ.

B. -158 kJ.

C. +185 kJ.

D. -185 kJ.

Câu 2: Cho phản ứng hóa học sau:

2H₂(g) + O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ 2H₂O(g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

Biết: E_b(H-H)= 432 kJ/mol; E_b(O=O)= 498 kJ/mol; E_b(O-H) = 467 kJ/mol.

A. -560 kJ.

B. -506 kJ.

C. +560 kJ.

D. +506 kJ.

Câu 3: Cho phản ứng hóa học sau:

C₇H₁₆(g) + 11O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ 7CO₂(g) + 8H₂O(g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

Biết: E_b(C-C) = 347 kJ/mol; E_b(C-H)= 413 kJ/mol; E_b(O=O) = 498 kJ/mol; E_b(C=O)= 745 kJ/mol; E_b(O-H) = 467 kJ/mol.

A. -3734 kJ.

B. +3734 kJ.

C. -46 kJ.

D. +46 kJ.

Câu 4: Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:

Liên kết	C – H	C – C	C = C
E_b (kJ/mol)	418	346	612

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng C₃H₈(g) ⟶ CH₄(g) + C₂H₄(g) là

A. +103 kJ.

B. – 103 kJ.

C. +80 kJ.

D. – 80 kJ.

Câu 5: Cho phản ứng hóa học sau:

H₂C=CH₂(g) + H₂(g) → H₃C-CH₃(g)

Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:

Liên kết	C – H	C – C	C = C	H - H
E_b (kJ/mol)	418	346	612	436

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

A. +134.

B. -134.

C. +478.

D. +284.

Câu 6: Cho phản ứng tạo thành propene từ propyne:

$C H_{3} - C \equiv C H (g) + H_{2} (g) \overset{t °, P d / P b C O_{3}}{\to} C H_{3} - C H = C H_{2} (g)$

Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:

Liên kết	C – H	C – C	C = C	C ≡ C	H - H
E_b (kJ/mol)	413	347	614	839	432

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là

A. -169 kJ.

B. +169 kJ.

C. -196 kJ.

D. +196 kJ.

Câu 7: Cho phản ứng đốt cháy octane như sau:

C₈H₁₈ (g) + $\frac{25}{2} O_{2} (g)$ → 8CO₂ (g) + 9H₂O (l) $Δ_{r} H_{298}^{0} = - 5030 k J$

Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:

Liên kết	C – H	C – C	O = O	C = O	H - O
E_b (kJ/mol)	414	347	498	799	x

Giá trị của x là

A. 305.

B. 360.

C. 464.

D. 837.

Câu 8: Cho phản ứng tổng quát: aA + bB → mM + nN. Hãy chọn phương án tính đúng $Δ_{r} H_{298}^{o}$ của phản ứng:

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

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

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

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

Câu 9: Phosgene (COCl₂) được điều chế bằng cách cho hỗn hợp CO và Cl₂ đi qua than hoạt tính. Biết ở điều kiện chuẩn: E_b(Cl-Cl) = 243 kJ/mol; E_b(C-Cl) = 339 kJ/mol; E_b(C=O) = 745 kJ/mol; E_b(C ≡ O) = 1075 kJ/mol. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng tạo thành phosgene từ CO và Cl₂ là

A. +105 kJ.

B. -105 kJ.

C. +150 kJ.

D. -150 kJ.

Câu 10: Cho phương trình hóa học của phản ứng:

$C_{2} H_{4} (g) + H_{2} O (l) \to C_{2} H_{5} O H (l)$

Công thức tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành chuẩn của các chất là

A. $Δ_{r} H_{298}^{0} = Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{5} O H) + Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{4}) + Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O)$

B. $Δ_{f} H_{298}^{0} = Δ_{r} H_{298}^{0} (C_{2} H_{5} O H) - Δ_{r} H_{298}^{0} (C_{2} H_{4}) - Δ_{r} H_{298}^{0} (H_{2} O)$

C. $Δ_{r} H_{298}^{0} = Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{5} O H) - Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{4}) - Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O)$

D. $Δ_{r} H_{298}^{0} = Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{4}) + Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O) - Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{5} O H)$

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học 10 hay, chi tiết khác:

Đã có lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học