Giải SBT Hóa học 10 trang 58 Chân trời sáng tạo

Trang trước Trang sau

Với Giải SBT Hóa học 10 trang 58 trong Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Hóa học 10 trang 58.

Bài 14.8 trang 58 SBT Hóa học 10: Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều có 2 nguyên tử C trong phân tử. Số nguyên tử H trong các phân tử tăng dần theo thứ tự X, Y, Z.

a) Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z.

b) Viết phương trình đốt cháy hoàn toàn X, Y, Z với hệ số nguyên tối giản.

c) Tính biến thiên enthalpy của mỗi phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành tiêu chuẩn trong bảng sau.

Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z đều có 2 nguyên tử C trong phân tử (ảnh 2)

d) Từ kết quả tính toán đưa ra kết luận về ứng dụng của phản ứng đốt cháy X, Y, Z trong thực tiễn.

Lời giải:

a) Ba hydrocarbon X, Y, Z lần lượt là HC≡CH (ethyne hay acetylene),

H₂C=CH₂ (ethene hay ethylene), H₃C-CH₃ (ethane).

b) Phản ứng hoá học xảy ra:

$2 C_{2} H_{2} (g) + 5 O_{2} (g) \overset{t^{0}}{\to} 4 C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) (1)$

$C_{2} H_{4} (g) + 3 O_{2} (g) \overset{t^{0}}{\to} 2 C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) (2)$

$2 C_{2} H_{6} (g) + 7 O_{2} (g) \overset{t^{0}}{\to} 4 C O_{2} (g) + 6 H_{2} O (g) (3)$

c) $Δ_{f} H_{298}^{0} (O_{2}) = 0$

$Δ_{r} H_{298}^{0} (1) = 4. Δ_{f} H_{298}^{0} (C O_{2}) + 2. Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O) - 5. Δ_{f} H_{298}^{0} (O_{2}) - 2. Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{2})$

= 4.(-393,5) + 2.(-241,82) – 2.(227,0) = -2 511,64 kJ

$Δ_{r} H_{298}^{0} (2) = 2. Δ_{f} H_{298}^{0} (C O_{2}) + 2. Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O) - 3. Δ_{f} H_{298}^{0} (O_{2}) - Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{4})$

= 2.(-393,5) + 2.(-241,82) - (52,47) = -1 323,11 kJ

$Δ_{r} H_{298}^{0} (3) = 4. Δ_{f} H_{298}^{0} (C O_{2}) + 6. Δ_{f} H_{298}^{0} (H_{2} O) - 7. Δ_{f} H_{298}^{0} (O_{2}) - 2. Δ_{f} H_{298}^{0} (C_{2} H_{6})$

= 4.(-393,5) + 6.(-241,82) – 2.(-84,67) = - 2 855,58 kJ

d) Kết quả tính toán $Δ_{r} H_{298}^{0}$ của phản ứng đốt cháy acetylene; ethylene; ethane giá trị lớn và < 0 (giải phóng năng lượng lớn) nên trong thực tiễn được sử dụng làm nhiên liệu. Riêng C₂H₂ trong thực tiễn làm đèn xì acetylene vì đèn xì acetylene có nhiệt độ cao nhất.

Bài 14.9 trang 58 SBT Hóa học 10: Cho các phản ứng:

$C a C O_{3} (s) \to C a O (s) + C O_{2} (g)$ $Δ_{r} H_{298}^{o} = + 178, 49 k J$

$C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) \to 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (l)$ $Δ_{r} H_{298}^{o} = - 1370, 70 k J$

$C (g r a p h i t e, s) + O_{2} (g) \to C O_{2} (g)$ $Δ_{r} H_{298}^{o} = - 393, 51 k J$

a) Phản ứng nào có thể tự xảy ra (sau giai đoạn khơi mào ban đầu), phản ứng nào không thể tự xảy ra?

b) Khối lượng ethanol hay graphite cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,1 mol CaCO₃. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.

Lời giải:

a) Phản ứng nung vôi không tự xảy ra do $Δ_{r} H_{298}^{0}$ > 0 nên cần nguồn nhiệt ngoài.

Hai phản ứng còn lại có thể tự xảy ra sau giai đoạn khơi mào do $Δ_{r} H_{298}^{0}$ < 0.

b) Lượng nhiệt cần đề thu được 0,1 mol CaO là 0,1.178,49 = +17,849 kJ. Vậy:

- Lượng C₂H₅OH(l) cần dùng: $\frac{17, 849}{1370, 7} = 0, 013 m o l \Rightarrow 0, 598 g$ .

Lượng C(graphite,s) cần dùng : $\frac{17, 849}{393, 51} = 0, 045 m o l \Rightarrow 0, 54 g .$

Bài 14.10 trang 58 SBT Hóa học 10: Lactic acid hay acid sữa là hợp chất hóa học đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa, lần đầu tiên được phân tách vào năm 1780 bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele. Lactic acid có công thức phân tử C₃H₆O₃, công thức cấu tạo CH₃-CH(OH)-COOH.

Lactic acid hay acid sữa là hợp chất hóa học đóng vai trò quan trọng (ảnh 2)

Khi vận động mạnh cơ thể không đủ cung cấp oxygen, thì cơ thể sẽ chuyển hóa glucose thành lactic acid từ các tế bào để cung cấp năng lượng cho cơ thể (lactic acid tạo thành từ quá trình này sẽ gây mỏi cơ) theo phương trình sau:

$C_{6} H_{12} O_{6} (a q) \to 2 C_{3} H_{6} O_{3} (a q)$ $Δ_{r} H_{298}^{o} = - 150 k J$

Biết rằng cơ thể chỉ cung cấp 98% năng lượng nhờ oxygen, năng lượng còn lại nhờ vào sự chuyển hóa glucose thàng lactic acid.

Giả sử một người chạy bộ trong một thời gian tiêu tốn 300 kcal. Tính khối lượng lactic acid tạo ra từ quá trình chuyển hóa đó (biết 1 cal = 4,184 J).

Lời giải:

Tính khối lượng lactic acid tạo ra từ quá trình chạy bộ. Năng lượng của sự chuyển hoá glucose thành lactic acid trong quá trình chạy bộ chiếm

2% . 300 kcal = 6 kcal = 6 000 cal ⟺ 25 104 J = 25,104 kJ.

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ $Δ_{r} H_{298}^{0} = - 150 k J$

0,335 mol ← -25,104 kJ

Khối lượng lactic acid được tạo ra trong quá trình chuyển hoá:

0,335.90 = 30,15 g.

Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học Chân trời sáng tạo hay khác:

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Chân trời sáng tạo khác