Với giải Câu hỏi trang 47 SBT Hoá học10 Cánh Diều Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy 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 Cánh Diều trang 47 Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hoá học

Bài 15.8 trang 47 sách bài tập Hóa học 10: Trong ngành công nghệ lọc hóa dầu, các ankan thường được loại bỏ hydrogen trong các phản ứng dehydro hóa để tạo ra những sản phẩm hydrocarbon không no có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng sau dựa vào năng lượng liên kết. (Giá trị một số năng lượng liên kết được cho trong Phụ lục 2, SGK Hóa học 10, Cánh Diều)

a) H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₃ → CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂

b) 6CH₄ → C₆H₆ (1,3,5 – cyclohexatriene) + 9H₂

Cho biết công thức cấu tạo của 1,3,5 – cyclohexatriene như sau:

Các phản ứng trên có thuận lợi về phương diện nhiệt hay không? Phản ứng theo chiều ngược lại có biến thiên enthalpy bằng bao nhiêu?

Lời giải:

a) H₃C – CH₂ – CH₂ – CH₃ → CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0=(10E_{C-H}+3E_{C-C})-(6E_{C-H}+2E_{C=C}+E_{C-C})-2E_{H-H}\\ =10\times 414+3\times 347-(6\times 414+2\times 611+347)-2\times 436=256\left(kJ\right).\end{array}$

b) 6CH₄ → C₆H₆ + 9H₂

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0=6\times 4E_{C-H}-(6E_{C-H}+3E_{C=C}+3E_{C-C})-9E_{H-H}\\ =24\times 414-(6\times 414+3\times 611+3\times 347)-9\times 436=654\left(kJ\right).\end{array}$

Các phản ứng này không thuận lợi về phương diện nhiệt.

Phản ứng theo chiều ngược lại thuận lợi về phương diện nhiệt:

Bài 15.9 trang 47 sách bài tập Hóa học 10: Bằng cách tính biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình sau dựa vào năng lượng liên kết, hãy chỉ ra ở điều kiện chuẩn, H₃C – CH₂ – OH hay H₃C – O – CH₃ bền hơn.

H₃C – CH₂ – OH (g) → H₃C – O – CH₃ (g)

Lời giải:

CH₃CH₂OH có 1 liên kết C – C; 5 liên kết C – H; 1 liên kết C – O và 1 liên kết O – H.

CH₃OCH₃ có 6 liên kết C – H và 2 liên kết C – O.

Quá trình đã cho có biến thiên enthalpy chuẩn là:

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0=E_b\left(C{H}_{3}C{H}_{2}OH\right)-E_b\left(C{H}_{3}OC{H}_3\right)\\ =(347+5\times 414+360+464)-(6\times 414+2\times 360)=37\left(kJ\right)\end{array}$

${\Delta }_r{H}_{298}^0>0$chứng tỏ ở điều kiện chuẩn CH₃CH₂OH bền hơn CH₃OCH₃.

Bài 15.10 trang 47 sách bài tập Hóa học 10: Xét các phản ứng thế trong dãy halogen ở điều kiện chuẩn: (1) $\frac{1}{2}{F}_2\left(g\right)+NaCl\left(s\right)\to NaF\left(s\right)+\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)$

(2) $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+NaBr\left(s\right)\to NaCl\left(s\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

(3) $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+NaI\left(s\right)\to NaBr\left(s\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

(4) $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+NaBr\left(aq\right)\to NaCl\left(aq\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

Hay còn viết: $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+B{r}^{-}\left(aq\right)\to C{l}^{-}\left(aq\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

(5) $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+NaI\left(aq\right)\to NaBr\left(aq\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

Hay còn viết: $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+I^{-}\left(aq\right)\to B{r}^{-}\left(aq\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

a) Từ các giá trị của enthapyl hình thành chuẩn, hãy tính biến thiên enthalpy chuẩn của các phản ứng thế trên.

(Các giá trị khác được cho trong Phụ lục 3, SGK Hóa học 10, Cánh Diều).

b) Nhận xét sự thuận lợi về phương diện nhiệt của các phản ứng thế trong dãy halogen. Kết quả này có phù hợp với quy luật biến đổi tính phi kim của dãy halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học không?

Lời giải:

(1) $\frac{1}{2}{F}_2\left(g\right)+NaCl\left(s\right)\to NaF\left(s\right)+\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)$

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaF\right(s\left)\right)+\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{l}_2\right(g\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaCl\right(s\left)\right)-\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(F_2\right(g\left)\right)\\ =-574+\frac{1}{2}\times 0-(-411,2)-\frac{1}{2}\times 0=-162,8\left(kJ\right).\end{array}$

(2) $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+NaBr\left(s\right)\to NaCl\left(s\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaCl\right(s\left)\right)+\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}_2\right(g\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaBr\right(s\left)\right)-\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{l}_2\right(g\left)\right)\\ =-411,2+\frac{1}{2}\times 0-(-361,1)-\frac{1}{2}\times 0=-50,1\left(kJ\right).\end{array}$

(3) $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+NaI\left(s\right)\to NaBr\left(s\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaBr\right(s\left)\right)+\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(I_2\right(g\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(NaI\right(s\left)\right)-\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}_2\right(g\left)\right)\\ =-361,1+\frac{1}{2}\times 0-(-287,8)-\frac{1}{2}\times 0=-73,3\left(kJ\right).\end{array}$

(4) $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+NaBr\left(aq\right)\to NaCl\left(aq\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

Hay còn viết: $\frac{1}{2}C{l}_2\left(g\right)+B{r}^{-}\left(aq\right)\to C{l}^{-}\left(aq\right)+\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)$

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{l}^{-}\right(aq\left)\right)+\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}_2\right(l\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}^{-}\right(aq\left)\right)-\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{l}_2\right(g\left)\right)\\ =-167,2+\frac{1}{2}\times 0-(-121,6)-\frac{1}{2}\times 0=-45,6\left(kJ\right).\end{array}$

(5) $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+NaI\left(aq\right)\to NaBr\left(aq\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

Hay còn viết: $\frac{1}{2}B{r}_2\left(l\right)+I^{-}\left(aq\right)\to B{r}^{-}\left(aq\right)+\frac{1}{2}{I}_2\left(s\right)$

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0={\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}^{-}\right(aq\left)\right)+\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(I_2\right(s\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(I^{-}\right(aq\left)\right)-\frac{1}{2}{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(B{r}_2\right(l\left)\right)\\ =-121,6+\frac{1}{2}\times 0-(-55,2)-\frac{1}{2}\times 0=-66,4\left(kJ\right).\end{array}$

b) Kết quả này có phù hợp với quy luật biến đổi tính phi kim của dãy halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Cụ thể, các giá trị biến thiên enthalpy chuẩn đều âm thể hiện quá trình diễn ra thuận lợi về phương diện nhiệt; quy luật tính chất oxi hóa của X: halogen có tính oxi hóa mạnh đẩy được halogen có tính oxi hóa yếu hơn ra khỏi muối của nó.