Cho các phản ứng sau:
(1) Phản ứng nung vôi: CaCO3 → CaO + CO2
(2) Phản ứng than cháy trong không khí: C + O2 → CO2
Trong hai phản ứng trên, phản ứng nào là tỏa nhiệt, phản ứng nào là thu nhiệt?
Cho các phản ứng sau:
(1) Phản ứng nung vôi: CaCO3 → CaO + CO2
(2) Phản ứng than cháy trong không khí: C + O2 → CO2
Trong hai phản ứng trên, phản ứng nào là tỏa nhiệt, phản ứng nào là thu nhiệt?
Thực hiện hai thí nghiệm dưới đây:
Thí nghiệm 1: Đặt một nhiệt kế vào trong cốc thủy tinh chứa khoảng 50 mL dung dịch hydrochloric acid (HCl) 1M (hình 14.1). Khi nhiệt độ trong cốc ổn định, ghi nhiệt độ ban đầu. Thêm vào cốc khoảng 1 gam magnesium oxide (MgO) rồi dùng đũa thủy tinh khuấy liên tục. Quan sát hiện tượng phản ứng và ghi lại sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình phản ứng.
Thí nghiệm 2: Lặp lại thí nghiệm với bộ dụng cụ và cách tiến hành như trên, nhưng thay bằng khoảng 50 mL dung dịch CH3COOH 5% (giấm ăn) và khoảng 5 gam baking soda (sodium hydrogen carbonate, NaHCO3). Quan sát và ghi lại sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình phản ứng.
Viết phương trình hóa học xảy ra ở hai thí nghiệm trên và cho biết phản ứng nào là tỏa nhiệt, phản ứng nào là thu nhiệt.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiThí nghiệm 1:
2HCl + MgO → MgCl2 + H2O
=> Cốc thí nghiệm nguội dần ( HCl ban đầu hơi ấm) => Phản ứng thu nhiệt.
Thí nghiệm 2:
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O
=> Cốc thí nghiệm nóng lên => Phản ứng tỏa nhiệt.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Khi làm thí nghiệm, làm thế nào để biết một phản ứng là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Để nhận biết phản ứng tỏa nhiệt: Ta cảm nhận hoặc đo được nhiệt độ xung quanh phản ứng thí nghiệm đó tăng lên . Hoặc phản ứng không cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình xảy ra phản ứng
- Để nhận biết phản ứng thu nhiệt: Ta cần phải cung cấp nhiệt trong suốt quá trình xảy ra phản ứng thì phản ứng mới diễn ra
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Dự đoán các phản ứng sau là tỏa nhiệt hay thu nhiệt?
a) Nung NH4Cl(s) tạo ra HCl(g) và NH3(g).
b) Cồn cháy trong không khí.
c) Phản ứng thủy phân collagen thành gelatin (là một loại protein dễ tiêu hóa) diễn ra khi hầm xương động vật.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) NH4Cl(s) → HCl(g) + NH3(g)
=> Phản ứng cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình phản ứng => Phản ứng thu nhiệt.
b) C2H5OH + O2 → CO2 + H2O
=> Phản ứng chỉ cần cung cấp nhiệt vào thời điểm ban đầu và có tỏa nhiệt trong quá trình phản ứng => Phản ứng tỏa nhiệt.
c) Collagen → gelatin
=> Phản ứng cần cung cấp nhiệt trong suốt quá trình phản ứng (hầm) =>Phản ứng tỏa nhiệt.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Lấy ví dụ một số phản ứng xảy ra trong tự nhiên có kèm theo sự tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt mà em biết.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhản ứng tỏa nhiệt: Sulfuric acid (H2SO4) + Đường, Xăng cháy trong không khí, Củi cháy trong không khí, Phản ứng tạo gỉ sắt, Nến cháy trong không khí …
Phản ứng thu nhiệt: Băng tan, Nước lỏng bay hơi, Luộc trứng, Nấu canh, Nung gốm…
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Nhiệt tỏa ra khi hình thành 1 mol Na2O(s) ở điều kiện chuẩn từ phản ứng giữa Na(s) và O3(g) có được coi là nhiệt tạo thành chuẩn của Na2O(s) không? Giả sử Na tác dụng được với O3 thu được Na2O.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNhiệt tỏa ra khi hình thành 1 mol Na2O(s) ở điều kiện chuẩn từ phản ứng giữa Na(s) và O3(g) không được coi là nhiệt tạo thành chuẩn của Na2O(s) vì oxygen dạng phân tử O3 (ozone) không là dạng bền nhất.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Trong ví dụ 1, ở cùng điều kiện phản ứng, nếu chỉ thu được 0,5 mol Na2O thì lượng nhiệt tỏa ra là bao nhiêu kJ?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải2Na(s) + ½ O2(g) → Na2O(s) ${\Delta _f}H_{298}^0 = - 417,98$kJ.mol-1
Na(s) + ¼ O2(g) → ½ Na2O(s) ${\Delta _f}H_{298}^0 = \frac{{ - 417,98}}{2} = 208,99$kJ.mol-1
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Vì sao enthalpy tạo thành của một đơn chất bền lại bằng không?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất là lượng nhiệt kèm theo của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn
=> Đơn chất bền, không cần phản ứng nào từ đơn chất để tạo thành
=> Enthalpy tạo thành của một đơn chất bền bằng 0
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Giá trị ${\Delta _r}H_{298}^0$ của phản ứng sau là bao nhiêu kJ?
½ CH4(g) + O2(g) → ½ CO2(g) + H2O(l)
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải½ CH4(g) + O2(g) → ½ CO2(g) + H2O(l) ${\Delta _r}H_{298}^0 = \frac{{ - 890,36}}{2} = - 445,18kJ$
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Đốt cháy hoàn toàn 1 gam C2H2(g) ở điều kiện chuẩn, thu được CO2(g) và H2O(l), giải phóng 49,98 kJ. Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy 1 mol C2H2.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảinC2H2 = 1/26 (mol)
Đốt cháy 1/26 mol C2H2 tỏa ra 49,98 kJ
=> Đốt cháy 1 mol C2H2 tỏa ra x kJ
=> x = 1 x 49,98 : (1/26) = 1299,48 kJ
=> ${\Delta _r}H_{298}^0$ = -1299,48 kJ (vì đây là phản ứng tỏa nhiệt nên enthalpy mang giá trị âm)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)