Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 Năng lượng của phản ứng hóa học (có lời giải)

Bài viết Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 Năng lượng của phản ứng hóa học gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu ôn thi Học sinh giỏi Hóa 10.

Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 Năng lượng của phản ứng hóa học (có lời giải)

Xem thử Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa 10 Xem thử Đề thi HSG Hóa 10

Chỉ từ 300k mua trọn Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa học 10 bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1133836868 - CT TNHH DAU TU VA DV GD VIETJACK - Ngân hàng MB (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO

I. NHIỆT HÓA HỌC

1. Nhiệt phản ứng (kí hiệu H, là biến thiên enthalpy)

Trong phản ứng hóa học, vì tổng năng lượng của các chất tham gia và các chất tạo thành không bằng nhau, nghĩa là có sự biến đổi năng lượng. Sự biến đổi năng lượng (tỏa ra hoặc hấp thụ) được thể hiện dưới dạng nhiệt năng, quang năng hoặc điện năng, trong đó nhiệt năng đóng vai trò quan trọng nhất. Nhiệt phản ứng là nhiệt lượng tỏa ra hay hấp thụ trong một phản ứng hoá học. Phản ứng tỏa nhiệt DH < 0, phản ứng thu nhiệt DH > 0. Theo định luật bảo toàn năng lượng, nếu tổng năng lượng của các chất tham gia phản ứng lớn hơn tổng năng lượng của các chất tạo thành (sản phẩm) thì phản ứng tỏa nhiệt và ngược lại.

Ví dụ:

${\text{H}}_2\left(\text{k}\right)+1/2{\text{O}}_2\left(\text{k}\right)\to {\text{H}}_2\text{O}\left(\text{k}\right)\Delta \text{H}=-241,8\text{kJ}.{\text{mol}}^{-1}$(tỏa nhiệt)

Chiều ngược lại là chiều thu nhiệt.

${\text{H}}_2\left(\text{k}\right)+1/2{\text{O}}_2\left(\text{k}\right)\to {\text{H}}_2\text{O}\left(\text{k}\right)\Delta \text{H}=241,8\text{KJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$

2. Năng lượng liên kết

Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học giữa hai nguyên tử thành các nguyên tử riêng lẻ ở trong pha khí, Năng lượng tạo thành liên kết có trị số bằng năng lượng phá vỡ liên kết nhưng trái dấu. Đối với phân tử có nhiều liên kết giống nhau (ví dụ như CH có 4 liên kết C-H) thì năng lượng liên kết được lấy giá trị trung bình.

Như chúng ta đã biết, bản chất của phản ứng hóa học là sự phá vỡ các liên kết cũ của các chất tham gia phản ứng và sự tạo thành các liên kết mới của sản phẩm phản ứng. Như vậy, phản ứng sẽ giải phóng năng lượng (tỏa nhiệt) nếu tổng năng lượng tạo thành các liên kết mới lớn hơn tổng năng lượng phá vỡ các liên kết cũ.

Do đó DH của phản ứng:

$aA+bB\to cC+dD$

được tính theo công thức:

$\Delta \text{H}=\text{a}\Delta {\text{H}}_{\text{A}}+\text{b}\Delta {\text{H}}_{\text{B}}-\text{c}\Delta {\text{H}}_{\text{C}}-\text{d}\Delta {\text{H}}_{\text{D}}$

Trong đó ∆H_A, ∆H_B là tổng năng lượng tất cả các liên kết trong A, B, còn ∆H_C, ∆H_D) là tổng năng lượng tất cả các liên kết trong C, D.

Ví dụ: Thực nghiệm cho biết năng lượng liên kết, kí hiệu là E, (theo kJ.mol/l) của một số liên kết như sau:

Liên kết	O-H (alcohol)	C=O (RCHO)	C-H (alkane)	C-C (alkane)
E	437,6	705,2	412,6	331,5
Liên kết	C-0 (ancol)	C-C (RCHO)	C-H (RCHO)	H-H
E	332,8	350,3	415,5	430,5

a) Tính nhiệt phản ứng ($\Delta {\text{H}}_{pư}^0$) của phản ứng:

${\text{CH}}_2{\left(\text{CHO}\right)}_2+2{\text{H}}_2\to {\text{CH}}_2{\left({\text{CH}}_2\text{OH}\right)}_2$ (1)

b) $\Delta {\text{H}}_{pư}^0$ tính được ở trên liên hệ như thế nào với độ bền của liên kết hóa học trong chất tham gia và sản phẩm của phản ứng (1)?

Giải

a) Phương trình phản ứng:

i là liên kết thứ trong chất đầu; v_i là số mol liên kết i

j là liên kết thứ j trong chất cuối; v_j là số mol liên kết j

b) Phản ứng tỏa nhiệt vì tổng năng lượng cần thiết để phá hủy các liên kết ở các phân tử chất đầu nhỏ hơn tổng năng lượng tỏa ra khi hình thành các liên kết ở phân tử chất cuối.

3. Nhiệt tạo thành

Nhiệt tạo thành của một chất là nhiệt lượng tỏa ra hay hấp thụ trong phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất.

Ví dụ 1: Ở P = 1atm, T = 298K

Đối với phản ứng hóa học thì nhiệt phản ứng bằng tổng nhiệt tạo thành của sản phẩm trừ tổng nhiệt tạo thành của các chất tham gia:

∆H = ∆H (sản phẩm) - ∆H(tham gia)

Vi dụ 2: Tính API của các phản ứng sau:

Giải

a) ${\text{C}}_2{\text{H}}_6\left(\text{k}\right)+\frac{7}{2}{\text{O}}_2\left(\text{k}\right)\to 2{\text{CO}}_2\left(\text{k}\right)+3{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{k}\right)$

Ta có:

b) ${\text{4NH}}_{\text{3}}{\text{(k) + 5O}}_{\text{2}}\text{(k)}\stackrel{xt,t^o}{\to }{\text{4NO(k) + 6H}}_{\text{2}}\text{O(k)}$

Tương tự ta cũng có:

Chú ý: - Bảng nhiệt tạo thành của một số chất ở điều kiện chuẩn (kJ.mol^-1) (1 bar, 25°C).

................................

................................

................................

Xem thử Chuyên đề bồi dưỡng HSG Hóa 10 Xem thử Đề thi HSG Hóa 10

Xem thêm các Chuyên đề bài tập bồi dưỡng Học sinh giỏi Hóa học lớp 10 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Cấu tạo nguyên tử

• Chuyên đề: Bảng tuần hoàn

• Chuyên đề: Liên kết hóa học - Cấu tạo phân tử - Lai hóa Orbital, thuyết Vsepr

• Chuyên đề: Phản ứng Oxi hóa khử

• Chuyên đề: Động hóa học

• Chuyên đề: Nguyên tố nhóm VIIA - Halogen

---