Với giải Câu hỏi trang 59 SBT Hoá học10 Chân trời sáng tạo Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hoá học  giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập SBT Hoá học 10. Mời các bạn đón xem: 

SBT Hoá học 10 Chân trời sáng tạo trang 59 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hoá học

Bài 14.11 trang 59 SBT Hóa học 10: Chloromethane (CH₃Cl), còn được gọi là methyl chloride, Refrigerant-40 hoặc HCC 40. CH₃Cl từng được sử dụng rộng rãi như một chất làm lạnh. Hợp chất khí này rất dễ cháy, có thể không mùi hoặc mùi thơm nhẹ.

Từ năng lượng của các liên kết (Bảng 14.1 SGK), hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành chloromethane:

CH₄ (g) + Cl₂ (g) → CH₃Cl (g) + HCl (g)

Cho biết phản ứng dễ dàng xảy ra dưới ánh sáng mặt trời. Kết quả tính có mâu thuẫn với khả năng dễ xảy ra của phản ứng không.

Lời giải:

Dựa vào công thức tính ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ theo năng lượng liên kết cho phản ứng:

CH₄ (g) + Cl₂ (g) → CH₃Cl (g) + HCl (g)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$= 4.E_b(C-H) + E_b(Cl-Cl) - [3. E_b(C-H) + E_b(C-Cl)] – E_b(H-Cl)

= 4.413 + 243 - (3.413 + 339) - 427 = -110 kJ.

Phản ứng có ${\Delta }_r{H}_{298}^0$< 0 nên thuận lợi về mặt nhiệt nên có thể tự xảy ra.

Kết quả tính hoàn toàn phù hợp với thực tế phản ứng xảy ra dễ dàng.

Bài 14.12 trang 59 SBT Hóa học 10: Một xe tải đang vận chuyển đất đèn (thành phần chính là CaC₂ và CaO) gặp mưa xảy ra sự cố, xe tải đã bốc cháy.

a. Viết phản ứng của CaC₂ và CaO với nước.

b. Xe tải bốc cháy do các phản ứng trên tỏa nhiệt kích thích phản ứng cháy của acetylene:

$C_2{H}_2\left(g\right)+2,5O_2\left(g\right)\stackrel{t°}{\to }2C{O}_2\left(g\right)+H_{2}O\left(g\right)$

Dựa vào Bảng 13.1 SGK, tính biến thiên enthalpy của các phản ứng trên. Cho biết phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt.

Lời giải:

a) Các phản ứng xảy ra:

$Ca{C}_2\left(s\right)+2H_{2}O\left(l\right)\to Ca{\left(OH\right)}_2\left(aq\right)+C_2{H}_2\left(g\right);$

$CaO\left(s\right)+H_{2}O\to Ca{\left(OH\right)}_2\left(aq\right).$

b) Phản ứng cháy: $C_2{H}_2\left(g\right)+\frac{5}{2}{O}_2\left(g\right)\to 2C{O}_2\left(g\right)+H_{2}O\left(g\right)$

${\Delta }_r{H}_{298}^0=2.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{O}_2\right)+{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(H_{2}O\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C_2{H}_2\right)-\frac{5}{2}.{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(O_2\right)$

= 2.(-393,50) + (-241,82) - (+227,00)- $\frac{5}{2}$.0 = -1 255,82 kJ

Do ${\Delta }_r{H}_{298}^0$< 0 nên phản ứng toả nhiệt.

Bài 14.13 trang 59 SBT Hóa học 10: Cho phương trình hóa học của phản ứng: $C_2{H}_4\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to C_2{H}_{5}OH\left(l\right)$

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo nhiệt tạo thành chuẩn của các chất (Bảng 13.1 SGK)

Lời giải:

Phản ứng: $C_2{H}_4\left(g\right)+H_{2}O\left(l\right)\to C_2{H}_{5}OH\left(l\right)$

Biến thiên enfhalpy của phản ứng tính theo nhiệt tạo thành chuẩn:

${\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C_2{H}_{5}OH\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C_2{H}_4\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(H_{2}O\right)$

= - 277,63 - (+52,47) - (-285,84) = -44,26 kJ

Do ${\Delta }_r{H}_{298}^0$< 0 nên phản ứng toả nhiệt.

Bài 14.14 trang 59 SBT Hóa học 10: Cho phản ứng phân hủy hydrazine: $N_2{H}_4\left(g\right)\to N_2\left(g\right)+2H_2\left(g\right)$

a. Tính ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ theo năng lượng liên kết của phản ứng trên.

b. Hydrazine (N₂H₄) là chất lỏng ở điều kiện thường (sôi ở 114^oC, khối lượng riêng 1,021 g/cm³). Hãy đề xuất lí do N₂H₄ được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa. Biết: E_b(N-N) = 160 kJ/mol; E_b(N-H) = 391 kJ/mol; E_b(N ≡ N) = 945 kJ/mol; E_b(H-H) = 432 kJ/mol.

Lời giải:

a) Hydrazine có công thức cấu tạo: H₂N-NH₂. Một phân tử hydrazine có 1liên kết đơn N-N (E_b = 160 kJ/mol); 4 liên kết đơn N-H (E_b = 391 kJ/mol). N₂ có1 liên kết ba N≡N (E_b = 945 kJ/mol), H₂ có 1 liên kết đơn H-H (E_b = 432 kJ/mol).

Áp dụng công thức tính. ${\Delta }_r{H}_{298}^0$theo năng lượng liên kết:

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = E_b(N-N) + 4.E_b(N-H) – E_b(N≡N) – 2.E(H-H)

= 160 + 4.391 - 945 – 2.432 = -85 kJ

b) Lí do N₂H₄ được sử dụng làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa:

– N₂H₄ là chất lỏng ở điều kiện thường nên dễ bảo quản (nếu là chất khí cần nén ở áp suất cao gây nguy hiểm).

- Khối lượng riêng nhỏ nên nhẹ, phù hợp với nhiên liệu động cơ tên lửa (nếu nặng sẽ gây tốn năng lượng). ${\Delta }_r{H}_{298}^0$= - 85 kJ < 0 nên phản ứng có thẻ tự xảy ra mà không cần nguồn nhiệt ngoài.

- Giả sử 1 mol N₂H₄ lỏng phản ứng (có thẻ tích khá nhỏ) sẽ sinh ra 3 mol khí có thể tích lớn hơn rất nhiều nên sẽ tạo được luồng khí đây tên lửa đi.

Bài 14.15 trang 59 SBT Hóa học 10: Quá trình hòa tan calcium chloride trong nước: $CaC{l}_2\left(s\right)\to C{a}^{2+}\left(aq\right)+2C{l}^{-}\left(aq\right)$ ${\Delta }_r{H}_{298}^o=?$

Tính biến thiên enthapy của quá trình.

Lời giải:

$CaC{l}_2\left(s\right)\to C{a}^{2+}\left(aq\right)+2C{l}^{-}\left(aq\right)$

Enthalpy của quá trình:

${\Delta }_r{H}_{298}^0$= - 542,83 - 167,16 - (-795,00) = 85,01 kJ.