Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Enthalpy và biến thiên enthalpy (Hóa học Lớp 10)

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng thu nhiệt có enthalpy phản ứng dương (${\Delta }_r{H}_{298}^o>0$). Các phương án A, B, C đều có ${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$ (phản ứng toả nhiệt: trung hoà, đốt cháy methane, đốt cháy propane). Riêng phương án D có ${\Delta }_r{H}_{298}^o=+235,21$ kJ $>0$, nên đây là phản ứng thu nhiệt. Đáp án khớp với đáp án nguồn (D được tô sáng ở trang 10).

(AI giải đề cho tôi)
Ở điều kiện chuẩn (25°C, 1 atm), thể tích mol khí $V_m=24,79$ L/mol.
$n({\mathrm{O}}_2)=\frac{4,958}{24,79}=0,2$ mol.
Theo phương trình nhiệt hoá học ${\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})+\frac{1}{2}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\to {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$, ${\Delta }_r{H}_{298}^{\circ }=-285,84$ kJ, tức mỗi ½ mol O₂ phản ứng (tạo 1 mol H₂O) tỏa ra 285,84 kJ.
Số mol H₂O tạo thành: $n({\mathrm{H}}_2\mathrm{O})=2\times n({\mathrm{O}}_2)=0,4$ mol.
Nhiệt lượng tỏa ra: $Q=0,4\times 285,84=114,336$ kJ.
Vì $\Delta H<0$ nên phản ứng tỏa nhiệt. Đáp án B, khớp với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt độ tăng từ 29,8 °C lên 38,1 °C (Δt = +8,3 °C), chứng tỏ phản ứng MgO(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2O(l) toả nhiệt (ΔH < 0). Do đó phát biểu A (phản ứng thu nhiệt) là sai. B đúng vì phản ứng toả nhiệt, ΔS dương nhẹ (rắn + dung dịch → dung dịch) nên có thể tự diễn biến ở điều kiện thường. C đúng vì nếu nước sinh ra ở thể hơi thì cần thêm nhiệt hoá hơi, ΔH thay đổi (ít âm hơn). D đúng vì phản ứng toả nhiệt.

(AI giải đề cho tôi)
Xét phản ứng nhiệt phân MCO3(s) → MO(s) + CO2(g) với ΔrH°298 tăng dần: MgCO3 (101,08 kJ) < CaCO3 (183,31 kJ) < SrCO3 (234,55 kJ) < BaCO3 (274,68 kJ).
a) Đúng: ΔrH° càng lớn (thu nhiệt nhiều hơn) thì muối càng bền nhiệt, nhiệt độ bắt đầu phân hủy càng cao; do đó độ bền nhiệt tăng dần từ MgCO3 đến BaCO3.
b) Sai: Với cùng khối lượng m, nhiệt lượng cần là Q = (ΔrH°/M)·m. Tính nhiệt lượng trên 1 gam: MgCO3: 101,08/84,3 ≈ 1,20 kJ/g; CaCO3: 183,31/100,1 ≈ 1,83 kJ/g; SrCO3: 234,55/147,6 ≈ 1,59 kJ/g; BaCO3: 274,68/197,3 ≈ 1,39 kJ/g. Trật tự là CaCO3 > SrCO3 > BaCO3 > MgCO3, không tăng dần từ MgCO3 đến BaCO3.
c) Đúng: Cả bốn giá trị ΔrH°298 đều dương (> 0) nên cả bốn phản ứng đều thu nhiệt.
d) Sai: ΔrH°298 là biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt phân, không phải enthalpy tạo thành chuẩn (ΔfH°) của muối MCO3; hai đại lượng này có ý nghĩa khác nhau. Kết quả khớp với đáp án chính thức trong tài liệu (a Đúng, b Sai, c Đúng, d Sai).
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi) ΔrH°298 tăng dần từ MgCO3 (101,08 kJ) đến BaCO3 (274,68 kJ); phản ứng thu nhiệt càng nhiều thì muối càng bền nhiệt, nhiệt độ bắt đầu phân hủy càng cao.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi) Nhiệt lượng trên 1 gam muối bằng ΔrH°/M: MgCO3 ≈ 1,20; CaCO3 ≈ 1,83; SrCO3 ≈ 1,59; BaCO3 ≈ 1,39 kJ/g. Trật tự không tăng dần từ MgCO3 đến BaCO3 (CaCO3 cần nhiều nhiệt nhất trên cùng khối lượng).
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi) Cả bốn giá trị ΔrH°298 đều dương nên cả bốn phản ứng nhiệt phân đều thu nhiệt.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi) ΔrH°298 là enthalpy chuẩn của phản ứng nhiệt phân, không phải enthalpy tạo thành chuẩn ΔfH° của các muối MCO3.

(AI giải đề cho tôi)
Từ sơ đồ enthalpy, mức năng lượng của sản phẩm thấp hơn mức của chất tham gia phản ứng, và hình vẽ ghi rõ ${Đ}_r{H}_{298}^o=-a$ kJ (với $a>0$). Theo định luật Hess: ${Đ}_r{H}_{298}^o=\sum {Đ}_f{H}_{298}^o(sp)-\sum {Đ}_f{H}_{298}^o(cd)<0$. Vậy phản ứng tỏa nhiệt và ${Đ}_r{H}_{298}^o<0$, tương ứng phương án A, khớp với đáp án đã đánh dấu trong đề.

Đáp án: 445

$n_{C{H}_4}=\frac{8}{16}=0,5$ => Nhiệt tỏa ra: 890.0,5 = 445kJ => a = 445

Đáp án: 1,14
Trong 1L xăng E5 có: 50mL ethanol và 950mL xăng truyền thống
$\Rightarrow n_{C_2{H}_{5}OH}=\frac{50.0,8}{46}=\frac{20}{23}mol$
$C_8{H}_{18}:3x(mol);C_9{H}_{20}:4x(mol)$
$\Rightarrow 114.3x+128.4x=950.0,7$
$\Rightarrow x=\frac{95}{122}(mol)$
$\Rightarrow \left[\frac{20}{23}.1365,0+3.\frac{95}{122}.5928,7+4.\frac{95}{122}.6119,8\right].V.30\%=211,8.55$
$\Rightarrow V=1,14L$

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng tỏa nhiệt giải phóng nhiệt nên enthalpy của hệ giảm, do đó ${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$. Ngược lại, phản ứng thu nhiệt hấp thụ nhiệt nên enthalpy của hệ tăng, tức ${\Delta }_r{H}_{298}^o>0$. Do đó:
- A sai: phản ứng tỏa nhiệt phải có ${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$, không phải $>0$.
- B sai: phản ứng thu nhiệt phải có ${\Delta }_r{H}_{298}^o>0$, không phải $<0$.
- C sai: phản ứng tỏa nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o<0$, không phải $=0$.
- D đúng: phản ứng thu nhiệt có ${\Delta }_r{H}_{298}^o>0$.
Kết quả này trùng khớp với đáp án nguồn (D được tô sáng ở trang 10).

(AI giải đề cho tôi)
Sơ đồ enthalpy: chất phản ứng ở mức thấp, sản phẩm ở mức cao hơn (phản ứng thu nhiệt). Trên hình: A là năng lượng hoạt hóa của phản ứng thuận (từ mức chất phản ứng lên đỉnh), B là khoảng từ đỉnh xuống mức chất phản ứng, C là khoảng từ đỉnh xuống mức sản phẩm, D là khoảng cách từ mức sản phẩm xuống mức chất phản ứng. Biến thiên enthalpy của phản ứng là hiệu enthalpy sản phẩm trừ enthalpy chất phản ứng: ${\Delta }_r{H}_{298}^o=H_{sp}-H_{cp}=D$ kJ/mol (dương, phù hợp phản ứng thu nhiệt). Kiểm tra: $A-C=D$, đúng theo hình. Vậy đáp án B, khớp với đáp án nguồn (đáp án B được tô sáng ở trang 11).

${\Delta }_r{H}_{298}^0=\frac{1}{2}.\frac{1000}{84}.135,6\approx 807,1$ kJ

Đáp án: 80,2. $$Q=100.3000.10\%.10.10^{-3}=300kcal$$ $$673kcal⟶180(gam)glucose$$ $$300kcal?$$ $$\Rightarrow m=\frac{300.180}{673}=80,2(gam)$$

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng chuyển hóa glucose thành lactic acid có biến thiên enthalpy chuẩn ${\Delta }_r{H}_{298}^o=-150\text{kJ}<0$. Vì enthalpy âm, phản ứng giải phóng nhiệt ra môi trường, tức là phản ứng tỏa nhiệt. Do đó đáp án đúng là C.

Các phát biểu (b), (c), (d) đúng (được tô vàng trong trang hướng dẫn giải).

Đáp án: 194
Khối lượng ethanol trong 1 lít xăng E5: $m_{ethanol}=5\%\times 1000\times 0,8=40$ g; khối lượng octane: $m_{octane}=95\%\times 1000\times 0,7=665$ g.
$Q_{1Lx\breve{a}ngsinhhọc}=\left(\frac{5\%\times 1000\times 0,8}{46}.1365+\frac{95\%\times 1000\times 0,7}{114}.5928,7\right).25\%=\left(\frac{40}{46}.1365+\frac{665}{114}.5928,7\right).25\%\approx 8942,76\text{kJ}$
Số km $=\frac{4,6\times 8942,76}{211,8}\approx 194\text{km}$

Ghi chú: bản nguồn in nhầm khối lượng mol ethanol là 48 (đúng là 46, vì $C_2{H}_{5}OH$ có $M=46$ g/mol) và mẫu số là 21,8 (đúng là 211,8 kJ/km theo đề bài); đáp án cuối cùng 194 km của nguồn là đúng.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng P(đỏ) → P(trắng) có ${\Delta }_f{H}_{298}^o=17,6kJ>0$ nên là phản ứng thu nhiệt. Chất bền hơn (có enthalpy tạo thành thấp hơn, tức năng lượng thấp hơn) là P đỏ vì để chuyển P đỏ thành P trắng phải cung cấp năng lượng. Vậy phản ứng thu nhiệt và P đỏ bền hơn P trắng. Đáp án B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Phản ứng nung đá vôi: $CaC{O}_3\stackrel{t^0}{\to }CaO+C{O}_2$, $\Delta H>0$. Vì $\Delta H>0$ nên phản ứng hấp thụ nhiệt từ môi trường, tức là phản ứng thu nhiệt. Kiểm tra: không có sự thay đổi số oxi hóa của bất kỳ nguyên tố nào (Ca giữ +2, C giữ +4, O giữ -2) nên không phải phản ứng oxi hóa – khử; phản ứng thu nhiệt nên không phải tỏa nhiệt/giải phóng năng lượng. Kết quả khớp với đáp án nguồn: C.

(AI giải đề cho tôi)
Phương trình nhiệt hóa học $N_2(g)+O_2(g)\stackrel{t^o}{\to }2NO(g)$ có ${\Delta }_r{H}_{298}^o=+180$ kJ/mol $>0$, nên đây là phản ứng thu nhiệt: phản ứng hấp thụ nhiệt năng từ môi trường. Do đó A sai (phản ứng cần nhiệt độ cao, không thuận lợi ở điều kiện thường), B sai (giải phóng nhiệt là phản ứng toả nhiệt, $\Delta H<0$), C sai (phản ứng cần nhiệt độ cao, không mạnh hơn ở nhiệt độ thấp). Kết luận đúng là D, khớp với đáp án nguồn.