$Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $[Δ_{f} H_{298}^{o} (C O_{2} (g)) + Δ_{f} H_{298}^{o} (H_{2} O (l)) .2]$ - $[Δ_{f} H_{298}^{o} (C H_{4} (g)) + Δ_{f} H_{298}^{o} (O_{2} (g)) .2]$

⇒ – 890,3 = [(– 393,5) + (– 285,8.2)] – [ $Δ_{f} H_{298}^{o} (C H_{4} (g))$ + 0.2]

⇒ $Δ_{f} H_{298}^{o} (C H_{4} (g))$ = – 74,8 kJ/mol

Câu hỏi 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) $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = – 1 365 kJ

C₅₇H₁₁₀O₆(s) + $\frac{163}{2}$ O₂(g) ⟶ 57 CO₂(g) + 55H₂O(l) $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = – 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 $\frac{1000.1365}{46} = 29674$ kJ.

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 $\frac{1000.35807}{890} = 40232, 6$ kJ.

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 hỏi 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:

Giải Hóa 10 Bài 18: Ôn tập chương 5 - Kết nối tri thức (ảnh 1)

$\sum E_{b} (c d) =$ 2.E_b(C – C) + 6.E_b(C – H) + 1.E_b(C = O) + 4.E_b(O = O)

= 2.346 + 6.418 + 1.732 + 4. 494 = 5908 kJ

$\sum E_{b} (s p) =$ 6.E_b(C = O) + 6.E_b(O – H) = 6.732 + 6.459 = 7146 kJ

⇒ $Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum E_{b} (c d) - \sum E_{b} (s p)$ = 5908 – 7146 = - 1238 kJ

Câu hỏi 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) $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = –2 220 kJ

C₄H₁₀(g)+ $\frac{13}{2}$ O₂(g) ⟶4CO₂(g) +5H₂O (1) $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = –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.

Khối lượng 12 kg khí gas bằng 44x + 58.2x = 12.1000 (gam) ⇒ x = 75 (mol)

1 mol propane cháy tỏa ra 2 220 kJ nhiệt lượng.

1 mol butane cháy tỏa ra 2 874 kJ nhiệt lượng.

Tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một bình gas 12kg là:

75.2220 + 2.75.2874 = 597600 kJ

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

$\frac{597600.0, 8}{10000}$ ≈ 48 ngày

Lý thuyết Ôn tập chương 5

I. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt

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

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

Ví dụ: Khi nung vôi, người ta sử dụng phản ứng đốt than để cung cấp nhiệt cho phản ứng phân hủy đá vôi. Phản ứng đốt than là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng phân hủy đá vôi là phản ứng thu nhiệt.

II. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành

Biến thiên enthalpy của phản ứng được xác định bằng hiệu số giữa tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm (sp) và tổng nhiệt tạo thành của các chất đầu (cđ).

Ở điều kiện chuẩn: $Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum Δ_{f} H_{298}^{o} (s p) - \sum Δ_{f} H_{298}^{o}$ (cđ).

Trong tính toán cần lưu ý đến hệ số của các chất trong phương trình hóa học.

Ví dụ: Xác định biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn

CO(g) + $\frac{1}{2}$ O₂(g) $\to$ CO₂(g)

biết nhiệt tạo thành chuẩn $Δ_{f} H_{298}^{o}$ của CO₂(g) là –393,5 kJ/mol, của CO(g) là –110,5 kJ/mol.

Hướng dẫn giải:

$Δ_{r} H_{298}^{o} = Δ_{f} H_{298}^{o} (C O_{2} (g)) - [Δ_{f} H_{298}^{o} (C O) (g)) + \frac{1}{2} Δ_{f} H_{298}^{o} (O_{2} (g))$

= –393,5 – (–110,5 + 0×) = –283 (kJ).

III. Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết

Biến thiên enthalpy của phản ứng (mà các chất đều ở thể khí), bằng hiệu số giữa tổng năng lượng liên kết của các chất đầu và tổng năng lượng liên kết của các sản phẩm (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).

Ở điều kiện chuẩn: $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $\sum E_{b}$ (cđ) – $\sum E_{b} (s p)$ .