Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt là gì lớp 10 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 10 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt.

Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt là gì (chi tiết nhất)

1. Phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng thu nhiệt là gì?

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

Ví dụ: Phản ứng đốt cháy nhiên liệu, phản ứng tạo gỉ sắt, phản ứng oxi hóa glucose trong cơ thể, … đều là các phản ứng tỏa nhiệt.

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

Ví dụ: Các phản ứng trong lò nung vôi, nung clinker xi măng, … là các phản ứng thu nhiệt.

- Chú ý: Sự đốt cháy các loại nhiên liệu như xăng, dầu, cồn, khí gas, … xảy ra nhanh, tỏa nhiều nhiệt, dễ gây hỏa hoạn, thậm chí gây nổ mạnh, rất khó kiểm soát. Vì vậy, khi sử dụng chúng cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc phòng cháy.

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Biến thiên enthalpy

- Biến thiên enthalpy của phản ứng (nhiệt phản ứng), kí hiệu là ∆_rH là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng ở một điều kiện xác định.

- Phương trình hóa học kèm theo trạng thái của các chất và giá trị ∆_rH gọi là phương trình nhiệt hóa học.

- Ví dụ: Ở điều kiện chuẩn, khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄, sản phẩm là CO₂(g) và H₂O(l), thì sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 890 kJ.

Như vậy phản ứng có biến thiên enthalpy ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = –890 kJ và được biểu diễn bằng phương trình nhiệt hóa học như sau:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = –890 kJ

2.2. Biến thiên enthalpy chuẩn

- Biến thiên enthalpy chuẩn của một phản ứng hóa học, kí hiệu là ${\Delta }_r{H}_{298}^o$, chính là lượng nhiệt (tỏa ra hoặc thu vào) của phản ứng đó ở điều kiện chuẩn.

- Chú ý: Điều kiện chuẩn là điều kiện ứng với áp suất 1 bar (đối với chất khí), nồng độ 1 mol L^-1 (đối với chất tan trong dung dịch) và nhiệt độ thường được chọn là 298 K (25^oC).

2.3. Ý nghĩa của biến thiên enthalpy

- Dấu của biến thiên enthalpy cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt:

∆_rH > 0: phản ứng thu nhiệt.

∆_rH < 0: phản ứng tỏa nhiệt.

- Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của phản ứng càng nhiều.

- Ví dụ: Cho phản ứng đốt cháy methane và acetylene:

(1) CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l);  ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = –890 kJ

(2) C₂H₂(g) +  O₂(g) → 2CO₂(g) + H₂O(l);  ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = –1300,02 kJ

Khi đốt cháy cùng một thể tích khí CH₄ và C₂H₂, lượng nhiệt do C₂H₂ sinh ra nhiều gấp khoảng 1,5 lần lượng nhiệt do CH₄ sinh ra.

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng trong đó

A. hỗn hợp phản ứng truyền nhiệt cho môi trường.

B. chất phản ứng truyền nhiệt cho sản phẩm.

C. chất phản ứng thu nhiệt từ môi trường

D. các chất sản phẩm thu nhiệt từ môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng trong đóhỗn hợp phản ứng truyền nhiệt cho môi trường.

Câu 2. Phản ứng thu nhiệt là phản ứng trong đó

A. hỗn hợp phản ứng nhận nhiệt từ môi trường.

B. các chất sản phẩm nhận nhiệt từ các chất phản ứng.

C. các chất phản ứng truyền nhiệt cho môi trường.

D. các chất sản phẩm truyền nhiệt cho môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng trong đóhỗn hợp phản ứng nhận nhiệt từ môi trường.

Câu 3. Quy ước về dấu của nhiệt phản ứng (${\Delta }_r{H}_{298}^o$) nào sau đây là đúng?

A. Phản ứng tỏa nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

B. Phản ứng thu nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0.

C. Phản ứng tỏa nhiệt có  ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0.

D. Phản ứng thu nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$= 0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phản ứng tỏa nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0, phản ứng thu nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

Câu 4.Nung nóng hai ống nghiệm chứa NaHCO₃ và P, xảy ra các phản ứng sau:

2NaHCO₃(s) →  Na₂CO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(g)  (1)

4P(s) + 5O₂(g) →  2P₂O₅(s)  (2)

Khi ngừng đun nóng, phản ứng (1) dừng lại còn phản ứng (2) tiếp tục xảy ra, chứng tỏ

A. phản ứng (1) toả nhiệt, phản ứng (2) thu nhiệt.

B. phản ứng (1) thu nhiệt, phản ứng (2) toả nhiệt.

C. cả 2 phản ứng đều toả nhiệt.

D. cả 2 phản ứng đều thu nhiệt.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi ngừng đun nóng, phản ứng (1) dừng lại còn phản ứng (2) tiếp tục xảy ra, chứng tỏ phản ứng (1) thu nhiệt, phản ứng (2) toả nhiệt.

Câu 5. Phản ứng nào sau đây là phản ứng toả nhiệt?

A. Phản ứng nhiệt phân muối KNO₃.

B. Phản ứng phân huỷ khí NH₃.

C. Phản ứng oxi hoá glucose trong cơ thể.

D. Phản ứng hoà tan NH₄Cl trong nước.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Phản ứng oxi hoá glucose trong cơ thể là phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 6. Cho các phát biểu sau:

(a) Trong phòng thí nghiệm, có thể nhận biết một phản ứng thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt bằng cách đo nhiệt độ của phản ứng bằng một nhiệt kế.

(b) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng thu nhiệt.

(c) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ tăng lên nếu phản ứng tỏa nhiệt.

(d) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng tỏa nhiệt.

(e) Nhiệt độ của hệ phản ứng sẽ giảm đi nếu phản ứng thu nhiệt.

Số phát biểu không đúng là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Bao gồm: b, d.

(b) Sai vì phản ứng thu nhiệt thì nhiệt độ sẽ giảm đi.

(d) Sai vì phản ứng tỏa nhiệt thì nhiệt độ sẽ tăng lên.

Câu 7. Nung KNO₃ lên 550℃ xảy ra phản ứng:

KNO₃(s) →  KNO₂(s) + $\frac{1}{2}{O}_2\left(g\right)$ ${\Delta }_r{H}_{298}^o?$

Phản ứng nhiệt phân KNO₃ là phản ứng

A. toả nhiệt, có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0.

B. thu nhiệt, có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

C. toả nhiệt, có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

D. thu nhiệt, có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Phản ứng nhiệt phân KNO₃ là phản ứng thu nhiệt, có ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0.

Câu 8. Phương trình nhiệt hóa học giữa nitrogen và oxygen như sau:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = +180kJ

Kết luận nào sau đây đúng?

A. Nitrogen và oxygen phản ứng mạnh hơn khi ở nhiệt độ thấp.

B. Phản ứng tỏa nhiệt.

C. Phản ứng xảy ra thuận lợi ở điều kiện thường.

D. Phản ứng hóa học xảy ra có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Do _{${\Delta }_r{H}_{298}^o$} > 0 nên phản ứng hóa học xảy ra có sự hấp thụ nhiệt năng từ môi trường.

Câu 9. Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = −571,68kJ

Phản ứng trên là phản ứng

A. thu nhiệt.

B. tỏa nhiệt.

C. không có sự thay đổi năng lượng.

D. có sự hấp thụ nhiệt lượng từ môi trường xung quanh.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Do ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ < 0 nên phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt.

Câu 10. Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(l); ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ = +179,20kJ

Phản ứng trên là phản ứng

A. thu nhiệt.

B. không có sự thay đổi năng lượng.

C. tỏa nhiệt.

D. có sự giải phóng nhiệt lượng ra môi trường.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Do ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ > 0 nên phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Phản ứng oxi hóa - khử là gì?

• Sản phẩm khử là gì?

• Phương pháp thăng bằng electron là gì?

• Tương tác van der Waals là gì?

• Phản ứng thu nhiệt là gì?

• Phản ứng phân hạch là gì?

---