Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Phản ứng tỏa nhiệt, thu nhiệt và enthalpy (Hóa học Lớp 10)

Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:
$${\text{CO}}_2\text{(g)}⟶\text{CO(g)}+\frac{1}{2}{\text{O}}_2\text{(g)}{\Delta }_r{H}_{298}^o=280kJ.$$
Giá trị ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ của phản ứng 2CO${}_2$(g) $⟶$ 2CO(g) + O${}_2$(g) là bao nhiêu kJ?

(Hóa 10 – Chương 5) Một số khu vực trên thế giới như miền nam California và Ả Rập Saudi đang rơi vào tình trạng thiếu nước ngọt để uống. Một giải pháp khả thi cho vấn đề là đưa các tảng băng trôi khỏi Nam Cực và sau đó làm tan chảy chúng khi cần thiết. Nếu năng lượng chuyển hóa băng trôi thành nước là 6,01 kJ/mol đối với phản ứng ở 0°C và áp suất không đổi: H${}_2$O(s) → H${}_2$O(l). Cần bao nhiêu năng lượng để làm tan chảy một tảng băng lớn vừa phải có khối lượng 1,00 triệu tấn?

Phản ứng phân hủy hydrogen iodide được thể hiện theo sơ đồ năng lượng sau



$$\frac{1}{2}{H}_2(g)+\frac{1}{2}{I}_2(g)⟶HI(g)$$

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng

Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam khí CH${}_4$ để cung cấp nhiệt cho phản ứng nhiệt phân CaCO${}_3$ tạo thành 56 gam CaO? Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%. Phương trình nhiệt của phản ứng nhiệt phân CaCO${}_3$ và phản ứng đốt cháy CH${}_4$ như sau:
(1) $\mathrm{CaC}{\mathrm{O}}_3(\mathrm{s})\to \mathrm{CaO}(\mathrm{s})+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{s}){\Delta }_r{H}_{298}^0=+178,29$ kJ
(2) $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4(\mathrm{g})+2{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\to \mathrm{C}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l}){\Delta }_r{H}_{298}^0=-890,36$ kJ

$$C(\text{graphite, s})+O_2(g)\stackrel{t^0}{\to }C{O}_2(g){\Delta }_r{H}_{298}^0=-393,51\text{ kJ}$$ Tính khối lượng graphite (gam) cần dùng khi đốt cháy hoàn toàn đủ tạo lượng nhiệt cho quá trình nhiệt phân hoàn toàn 0,2 mol CaCO₃. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

Chỉ báo: HH3.3
Cấp độ: Vận Dụng
Yêu cầu cần đạt: Tính được ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ của một phản ứng dựa vào bảng số liệu năng lượng liên kết, nhiệt tạo thành cho sẵn, vận dụng công thức:
$${\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum E_b(cd)-\sum E_b(sp)\text{vaˋ}{\Delta }_r{H}_{298}^0=\sum {\Delta }_f{H}_{298}^0(sp)-\sum {\Delta }_f{H}_{298}^0(cd)$$
$E_b(cd)$, $E_b(sp)$ là tổng năng lượng liên kết trong phân tử chất đầu và sản phẩm phản ứng.
Nội dung: Xăng sinh học E5 (chứa 5\% ethanol về thể tích, còn lại là xăng, giả thiết chỉ là octane). Khi được đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1365,0 kJ và 1 mol octane tỏa ra lượng nhiệt là 5928,7 kJ. Trung bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 211,8 kJ. Nếu xe máy đó đã sử dụng 4,6 lít xăng E5 ở trên thì quãng đường di chuyển được là bao nhiêu km, biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ là 25\%; khối lượng riêng của etanol là 0,8 g/mL, của octan là 0,7 g/mL (đáp án làm tròn đến số nguyên).

Pin nhiên liệu sử dụng ethanol được đặc biệt quan tâm do có nguồn nhiên liệu sinh học dồi dào. Phản ứng chung trong pin ethanol – oxygen như sau:
$$C_2{H}_{5}OH(l)+3O_2(g)\to 2C{O}_2(s)+3H_{2}O(l){\Delta }_r{H}_{298}^0=-1366,7kJ$$
Một pin ethanol - oxygen được dùng để thắp sáng 8 bóng đèn LED, mỗi bóng có công suất $3W\left(3J{s}^{-1}\right)$ liên tục trong t giờ, tiêu thụ hết 230 gam ethanol. Biết rằng $60\%$ lượng nhiệt sinh ra từ phản ứng (ở điều kiện chuẩn) được chuyển hoá thành điện năng. Giá trị của t bằng bao nhiêu? (quá trình tính toán chỉ làm tròn bước cuối cùng đến hàng phần mười).

Một mẫu cồn X (thành phần chính là ethanol) có lẫn methanol. Khi được đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1370 kJ và 1 mol methanol tỏa ra lượng nhiệt là 716 kJ. Đốt cháy hoàn toàn 10 gam mẫu cồn X tỏa ra một nhiệt lượng là 291,9 kJ. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của tạp chất methanol trong mẫu cồn X. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)