Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy

Giải Hóa 10 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Vận dụng trang 90 Hóa học 10: Dựa vào số liệu về năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, hãy tính biến thiên enthalpy của 2 phản ứng sau:

2H₂(g) + O₂(g) $\stackrel{t°}{\to }$2H₂O(g) (1)

C₇H₁₆(g) + 11O₂(g) $\stackrel{t°}{\to }$7CO₂(g) + 8H₂O(g) (2)

So sánh kết quả thu được, từ đó cho biết H₂ hay C₇H₁₆ là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa (biết trong C₇H₁₆ có 6 liên kết C-C và 16 liên kết C-H)

Lời giải:

2H₂(g) + O₂(g) $\stackrel{t°}{\to }$2H₂O(g) (1)

∆ _r$H_{298}^o$₍₁₎ = 2.E_b(H₂) + E_b(O₂) – 2.E_b(H₂O)

∆ _r$H_{298}^o$₍₁₎ = 2.E_b(H-H) + E_b(O=O) – 2.2.E_b(O-H)

∆ _r$H_{298}^o$₍₁₎ = 2.432 + 498 – 2.2.467 = -506 kJ

C₇H₁₆(g) + 11O₂(g) $\stackrel{t°}{\to }$ 7CO₂(g) + 8H₂O(g) (2)

∆ _r$H_{298}^o$₍₂₎ = E_b(C₇H₁₆) + 11.E_b(O₂) – 7.E_b(CO₂) – 8.E_b(H₂O)

∆ _r$H_{298}^o$₍₂₎ = 6.E_b(C-C) + 16E_b(C-H) + 11.E_b(O=O) – 7.2.E_b(C=O) – 8.2.E_b(O-H)

∆ _r$H_{298}^o$₍₂₎ = 6.347 + 16.413 + 11.498 – 7.2.745 – 8.2.467 = -3734 kJ

Ta thấy: ∆ _r$H_{298}^o$₍₂₎ < ∆ _r$H_{298}^o$₍₁₎

Tuy nhiên $M_{H_2}=2amu$; có ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -506kJ còn $M_{C_7{H}_{16}}=100amu$; có ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = -3734kJ

Nếu lấy cùng khối lượng nhiên liệu chứng tỏ hydrogen là một loại khí có nhiệt cháy rất cao.

Thực tế hydrogen là một loại khí có nhiệt cháy cao nhất trong tất cả các nhiên liệu trong thiên nhiên, đã được sử dụng làm nhiên liệu phóng các tàu vũ trụ. Hydrogen là nguồn nhiên liệu an toàn, không gây sự cố cho môi trường, sản phẩm cháy chỉ là nước, được gọi là nhiên liệu sạch, lý tưởng.

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

• Mở đầu trang 88 Hóa học 10: Methane cháy tỏa nhiệt lớn nên được dùng làm nhiên liệu. Khi trộn methane và oxygen với tỉ lệ thích hợp thì sẽ tạo ra hỗn hợp nổ. ....

• Câu hỏi 1 trang 88 Hóa học 10: Quan sát Hình 14.1 cho biết liên kết hóa học nào bị phá vỡ, liên kết hóa học nào được hình thành khi H₂ phản ứng với O₂ tạo thành H₂O (ở thể khí)? ....

• Câu hỏi 2 trang 89 Hóa học 10: Để tính biến thiên enthalpy của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết phải viết được công thức cấu tạo của tất cả các chất trong phản ứng để xác định số lượng và loại liên kết. Xác định số lượng mỗi loại liên kết trong các phân tử sau: ....

• Câu hỏi 3 trang 89 Hóa học 10: Dựa vào năng lượng liên kết ở Bảng 14.1, tính biến thiên enthalpy của phản ứng và giải thích vì sao nitrogen (N≡N) chỉ phản ứng với oxygen (O=O) ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện để tạo thành nitrogen monoxide (N=O). ....

• Luyện tập trang 89 Hóa học 10: Xác định ∆ _r$H_{298}^o$ của phản ứng sau dựa vào giá trị E_b ở Bảng 14.1: ....

• Luyện tập trang 90 Hóa học 10: Tính ∆ _r$H_{298}^o$ của hai phản ứng sau: 3O₂(g) → 2O₃(g) (1) ....

• Vận dụng trang 91 Hóa học 10: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng phân hủy trinitroglycerin (C₃H₅O₃(NO₂)₃), theo phương trình sau (biết nhiệt tạo thành của nitroglycerin là -370,15 kJ/mol): ....

• Câu hỏi 4 trang 91 Hóa học 10: Giá trị biến thiên enthalpy của phản ứng có liên quan tới hệ số các chất trong phương trình nhiệt hóa học không? Giá trị enthalpy tạo thành thường được đo ở điều kiện nào? ....

• Luyện tập trang 91 Hóa học 10: Dựa vào giá trị enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, hãy tính giá trị ∆ _r$H_{298}^o$ của các phản ứng sau: ....

• Bài 1 trang 92 Hóa học 10: Tính ∆ _r$H_{298}^o$ của các phản ứng sau dựa theo năng lượng liên kết (sử dụng số liệu từ Bảng 14.1): a) N₂H₄(g) → N₂(g) + 2H₂(g) ....

• Bài 2 trang 92 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene C₆H₆(l) trong khí oxygen, tạo thành CO₂(g) và H₂O(l). So sánh lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g propane C₃H₈(g) với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzenne C₆H₆(l). ....

• Bài 3 trang 93 Hóa học 10: Dựa vào enthalpy tạo thành ở Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt nhôm: 2Al(s) + Fe₂O₃(s) $\stackrel{t°}{\to }$ 2Fe(s) + Al₂O₃(s) ....

• Bài 4 trang 93 Hóa học 10: Cho phương trình nhiệt hóa học sau: SO₂(g) + $\frac{1}{2}$O₂(g) $\stackrel{t°,V_2{O}_5}{\to }$ SO₃(g) ∆ _r$H_{298}^o$ = -98,5 kJ ....

• Bài 5 trang 93 Hóa học 10: Khí hydrogen cháy trong không khí tạo thành nước theo phương trình hóa học sau: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) ∆ _r$H_{298}^o$ = -483,64 kJ ....

• Bài 6 trang 93 Hóa học 10: Xét quá trình đốt cháy khí propane C₃H₈(g): C₃H₈(g) + 5O₂(g) $\stackrel{t°}{\to }$ 3CO₂(g) + 4H₂O(g) ....

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

• Giải sgk Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---