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

Ethanol được phối trộn vào xăng truyền thống theo tỉ lệ nhất định để tạo thành xăng sinh học nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Xăng E10 gồm 10\% ethanol và 90\% xăng truyền thống về thể tích. Cho biết: Khối lượng riêng của ethanol và xăng truyền thống lần lượt là 0,789 g/mL và 0,703 g/mL, coi xăng truyền thống chỉ chứa C${}_8$H${}_{18}$(l), sản phẩm đốt cháy các nhiên liệu trên thu được CO${}_2$(g) và H${}_2$O(g), nhiệt tạo thành chuẩn (${\Delta }_f{H}_{298}^o$) của các chất được cho trong bảng:



Ở điều kiện chuẩn, lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng E10 bằng k lần lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 lít xăng truyền thống. Giá trị của k bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

NH${}_4$HCO${}_3$ được dùng làm bột nở, còn gọi là bột khai, giúp bánh nở, xốp, mềm. Cho nhiệt tạo thành chuẩn (kJ/mol) của các chất:

Cho các phát biểu sau:
(a) Phản ứng nhiệt phân muối NH${}_4$HCO${}_3$ thu nhiệt từ môi trường.
(b) Phải bảo quản NH${}_4$HCO${}_3$ ở nơi thoáng mát, tránh nhiệt độ cao.
(c) Để nhiệt phân hoàn toàn 15 gam NH${}_4$HCO${}_3$ thì nhiệt lượng tối thiểu cần cung cấp cho phản ứng là 31,893 kJ.
(d) Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng là:
$${\text{NH}}_4{\text{HCO}}_3(\text{s})\stackrel{(t^0)}{\to }{\text{NH}}_3(\text{g})+{\text{CO}}_2(\text{g})+{\text{H}}_2\text{O}(\text{g}){\Delta }_r{H}_{298}^0=167,97\text{ kJ}.$$
Số phát biểu đúng là:

Xăng RON95 (chỉ số octane bằng 95) có khả năng chịu nén và chống kích nổ tương đương với hỗn hợp hơi xăng gồm 5\% heptane (C${}_7$H${}_{16}$) và 95\% iso-octane (C${}_8$H${}_{18}$) về thể tích. Năng suất tỏa nhiệt của một loại xăng RON95 là a.10${}^3$ kJ/kg, giả thiết loại xăng này có tỉ lệ hơi xăng gồm 5\% heptane và 95\% iso-octane về thể tích. Biến thiên enthalpy hình thành chuẩn của các chất được cho ở bảng dưới đây, hãy tính giá trị của a. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Ở một lò nung vôi công nghiệp, cứ sản xuất được 1000 kg vôi sống cần dùng m kg than đá làm nhiên liệu. Biết rằng:
- Than đá chứa 84\% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất tro.
- Có 50\% lượng nhiệt tỏa ra từ nhiên liệu được hấp thụ để phân hủy đá vôi.
- Nhiệt tạo thành của các chất được cho trong bảng sau:



Giá trị của m bằng bao nhiêu (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị)?

Phản ứng tổng hợp ammonia: ${\mathrm{N}}_2(\mathrm{g})+3{\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})\to 2N{\mathrm{H}}_3(\mathrm{g})$; ${\Delta }_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=-92$ kJ

Biết năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn



Năng lượng liên kết của $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ trong ammonia là

Một trong các loại lon cà phê tự làm nóng có thành phần làm nóng gồm một dung dịch rất loãng của sodium hydroxide và m gam calcium oxide. Nhờ đó, 210 mL cà phê trong lon được làm nóng lên khoảng 40°C so với nhiệt độ cà phê ban đầu. Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng làm nóng cà phê trong lon như sau: $CaO(s)+H_{2}O(l)\to Ca(OH{)}_2(aq)$ ${\Delta }_r{H}_{298}^o=-82$ kJ
Xác định giá trị của m. Biết để làm 1 gam cà phê trong lon nóng lên 1°C cần cung cấp 4,18 J. Cho khối lượng riêng của cà phê trong lon là D = 1 g/cm³. Phần cà phê bên trong chỉ nhận được tối đa 60% lượng nhiệt tỏa ra. (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Đáp số: ..................

Trong công nghiệp, thuốc nổ trinitrotoluene (kí hiệu là TNT) được điều chế từ toluene bằng phản ứng nitro hoá (với HNO${}_3$) qua ba giai đoạn như sau:

[Hình cần kiểm tra lại: p4_f3]

Kí hiệu xt là xúc tác. Khi TNT (s) nổ, giả thiết chỉ xảy ra phản ứng:
$$TNT(s)⇢CO(g)+H_{2}O(g)+N_2(g)+C(s)$$
Carbon sinh ra ở dạng muội than. Ở đkc, khi 1,0 mol TNT (s) nổ theo phản ứng trên sẽ tỏa ra lượng nhiệt là 1477,6 kJ. Cho giá trị nhiệt tạo thành của các chất:

Một nhà máy sản xuất vôi sống (CaO) bằng cách nung đá vôi (CaCO${}_3$). Phản ứng nung đá vôi: $CaC{O}_3(s)\to CaO(s)+C{O}_2(g)$ có ${\Delta }_r{H}_{298}^0=+178$ kJ.
Để cung cấp nhiệt cho phản ứng nung 1 tấn đá vôi (chứa 90% CaCO${}_3$ về khối lượng, còn lại là tạp chất trơ), nhà máy sử dụng than đá (chứa 95% carbon, còn lại là tạp chất không cháy). Biết hiệu suất sử dụng nhiệt là 80%. Tính khối lượng than đá tối thiểu cần dùng (kg). Biết nhiệt đốt cháy của carbon là -393,5 kJ/mol. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).

Một gói làm nóng thức ăn (FRH) được sử dụng trong quân đội chứa 8 gam hỗn hợp (Mg 90%, Fe 4%, NaCl 6% về khối lượng), khi tiếp xúc với nước sẽ xảy ra phản ứng:
$$Mg(s)+2H_{2}O(l)\to Mg(OH{)}_2(s)+2H_2(g)$$
Cho biết: Phản ứng này tỏa ra nhiều nhiệt và làm nóng phần thức ăn đi kèm. Enthalpy tạo thành chuẩn (kJ mol⁻¹) của Mg(OH)₂(s) và H₂O(l) lần lượt là -928,4 và -285,8. Nhiệt dung riêng của nước, C = 4,2 J g⁻¹ K⁻¹; khối lượng riêng của nước là D = 1 g/mL. Phần nước được làm nóng chỉ nhận được tối đa 60% lượng nhiệt tỏa ra. Lượng nhiệt mà nước nhận được để thay đổi Δt (°C) được tính theo công thức Q = m.C.Δt. Nếu sử dụng gói FRH trên để làm nóng nước từ 25°C lên 100°C thì lượng nước tối đa theo mL được làm nóng là

Fluoroethane, CH${}_3$CH${}_2$F từng sử dụng làm chất làm lạnh, được tạo ra theo phản ứng
$$C{H}_2=C{H}_2+HF\to C{H}_{3}C{H}_{2}F{\Delta }_r{H}_{298}^0=-73kJ$$
Năng lượng của liên kết C-F trong fluoroethane có giá trị là (biết năng lượng liên kết của một số liên kết được cho trong bảng sau):

Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C${}_2$H${}_5$OH (D = 0,8 g/mL) với 95 thể tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C${}_8$H${}_{18}$ và C${}_9$H${}_{20}$ (tỉ lệ mol tương ứng 3 : 4, D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau:



Một người đàn ông ngồi trên chiếc xe máy di chuyển trung bình 10 km trên đường bằng phẳng thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học là 2225 kJ. Biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 32\%. Nếu người đàn ông ngồi trên chiếc xe máy đó di chuyển từ Nha Trang đến Phan Rang – Tháp Chàm theo Quốc lộ 1A (đường bằng phẳng) với quãng đường là 100 km thì hết khoảng bao nhiêu lít xăng *(kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)*?

Trong cơ thể người, tristearin (một loại triglyceride bão hòa) bị oxi hóa hoàn toàn thông qua chu trình chuẩn độ sinh học để giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống. Phương trình nhiệt hóa học của quá trình được tóm tắt như sau:
$$(C_{17}{H}_{35}COO{)}_3{C}_3{H}_5(s)+\frac{163}{2}{O}_2(g)\to 57C{O}_2(g)+55H_{2}O(l)$$
Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:

Cho các phát biểu sau:
(1) Tristearin thuộc loại chất béo bão hòa, do đó nó có nhiệt độ nóng chảy cao và thường tồn tại ở trạng thái rắn trong điều kiện thường.
(2) Ở điều kiện chuẩn, cứ 1 mol tristearin bị oxi hóa hoàn toàn theo phản ứng (1) sẽ giải phóng một lượng nhiệt là 40492,5 kJ ra môi trường.
(3) Nếu một vận động viên tiêu thụ 100 g tristearin, năng lượng sinh ra tương đương với khoảng 961 kcal (biết 1 kcal = 4,184 kJ).
(4) Hiệu suất năng lượng của tristearin (tính theo kJ/kg) đạt trên 90\% so với năng suất tỏa nhiệt dầu hỏa thương phẩm (44000 kJ/kg).
Liệt kê các phát biểu đúng theo thứ tự tăng dần.

Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam methane CH${}_4$(g) (làm tròn đến hàng phần trăm) để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 1 mol CaO bằng cách nung CaCO${}_3$. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100\%. Phương trình nhiệt của phản ứng nung vôi và đốt cháy methane như sau:

(1) CaCO${}_3$(s) → CaO(s) + CO${}_2$(s)

(2) CH${}_4$(g) + 2O${}_2$(g) → CO${}_2$(g) + 2H${}_2$O(g)

Biết nhiệt tạo thành (${\Delta }_f{H}_{298}^0$) của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:

Theo khuyến nghị của Bộ Y tế Việt Nam, năng lượng cần thiết đối với nữ giới độ tuổi từ 15 – 19 và có mức vận động thể lực nhẹ là khoảng 2110 kcal mỗi ngày/người. Trong đó có 55 – 65\% năng lượng nên được cung cấp từ nhóm bột đường. Biết rằng trong cơ thể, tinh bột được thủy phân hoàn toàn thành glucose, sau đó glucose bị oxi hóa hoàn toàn để cung cấp năng lượng cho tế bào. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn glucose trong cơ thể như sau:
$$C_6{H}_{12}{O}_6(aq)+6O_2(g)\to 6C{O}_2(g)+6H_{2}O(l)$$
Biến thiên enthalpy tạo thành chuẩn của các chất:

Một nữ sinh thực hiện chế độ ăn 2110 kcal/ngày với 60\% năng lượng từ tinh bột. Hãy tính khối lượng tinh bột (tính bằng gam) mà nữ sinh này cần ăn mỗi ngày để đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng từ tinh bột theo chế độ. (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị, biết 1 kcal = 4,18 kJ)

Trong sản xuất vôi bằng lò vôi thủ công, người ta sử dụng than đá để cung cấp nhiệt cho quá trình nung vôi. Biết khi đốt cháy 1 kg than tỏa ra $30.10^3$ kJ và chỉ có 70\% nhiệt tỏa ra khi đốt than được sử dụng cho phản ứng phân hủy CaCO${}_3$; nhiệt tạo thành chuẩn của CO${}_2$(g), CaO(s) và CaCO${}_3$(s) lần lượt là -394 kJ/mol, -635 kJ/mol, -1207 kJ/mol. Để sản xuất được 15 tấn vôi sống thì cần sử dụng bao nhiêu tấn than đá loại? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

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) → 2CO${}_2$(g) + 3H${}_2$O(l). Một pin ethanol – oxygen được dùng để thắp sáng 5 bóng đèn LED, mỗi bóng có công suất 3 W (3 J/s) liên tục trong 72 giờ, tiêu thụ hết m gam ethanol. Biết rằng 60% lượng nhiệt sinh ra từ phản ứng (ở điều kiện chuẩn) được chuyển hoá thành điện năng. Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:



Giá trị của m bằng bao nhiêu? (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Lẩu tự sôi là hộp đựng thực phẩm có khả năng tự làm nóng mà không cần dùng điện hay gas. Cấu trúc hộp gồm 2 tầng: Tầng trên là khay đựng thức ăn, tầng dưới là khay chứa gói tự sôi. Hộp làm nóng sẽ hoạt động khi đổ nước vào tầng dưới, gói tự sôi sẽ xảy ra phản ứng hóa học tỏa nhiệt, làm nóng thức ăn ở tầng trên. Trong một hộp lẩu tự sôi, người ta sử dụng một gói tạo nhiệt chứa m gam calcium oxide (CaO) nguyên chất.
Khi người dùng đổ nước vào khay dưới, xảy ra phản ứng: $CaO(s)+H_{2}O(l)⟶Ca(OH{)}_2(s)$
Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:

Giả sử 80\% lượng nhiệt tỏa ra để làm nóng 400 gam nước lẩu ở $25^{o}C$ lên $71,7^{o}C$. Biết lượng nhiệt cần thiết để 1 gam nước lẩu thay đổi $1^{o}C$ là 4,184 J. Giá trị của m bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị)

Nescafe đã sản xuất thành công lon coffee tự làm nóng. Để làm nóng coffee, chỉ cần ấn nút (trên lon) để trộn nguyên liệu gồm dung dịch KOH hoặc NaOH rất loãng và CaO; 210 mL coffee trong lon sẽ được hâm nóng đến khoảng 40 °C. Giả sử nhiệt dung riêng của coffee là 4,18 J/g.K (Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 gam chất tăng lên 1 °C). Cho ${\Delta }_f{H}_{298}^o$ (kJ.mol${}^{-1}$) của CaO, H${}_2$O${}_{(l)}$, Ca(OH)${}_2$ lần lượt là -635; -286; -985; các giá trị này không đổi trong khoảng nhiệt độ đang xét. Nhiệt tỏa ra từ phản ứng thất thoát vào sản phẩm, vỏ hộp và môi trường là 20\%.
Tính khối lượng CaO cần cung cấp để làm nóng 210 mL coffee từ 10 °C đến 40 °C (d = 1,0 g/ml). (làm tròn đến phần nguyên).

Formaldehyde là một hoá chất quan trọng, có thể điều chế bằng phương pháp dehydrogen hoá methanol:

$$C{H}_{3}OH(g)\stackrel{(700^{\circ }C,xt)}{\to }HCH=O(g)+H_2(g){\Delta }_r{H}_{298}^o=84,2\text{ kJ}(1)$$

Không khí được dẫn vào hệ và sau phản ứng (1) xảy ra phản ứng sau:

$$H_2(g)+\frac{1}{2}{O}_2(g)\to H_{2}O(g){\Delta }_r{H}_{298}^o=-241,8\text{ kJ}(2)$$

Tính tỉ lệ mol (methanol : oxygen) đưa vào để nhiệt độ hệ phản ứng được duy trì ở 700°C. (chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Một hộ gia đình mua than đá làm nhiên liệu đun nấu và trung bình mỗi ngày dùng hết 2,0 kg than đá. Giả thiết loại than đá này chứa 90\% carbon và 1,2\% sulfur về khối lượng, còn lại là các tạp chất tro không cháy.
Cho các phản ứng:
$$\text{C}(\text{s})+{\text{O}}_2(\text{g})\stackrel{t^{\circ }}{\to }{\text{CO}}_2(\text{g}){\Delta }_{\text{r}}{H}_{298}^{\circ }=-393,5\text{kJ/mol}$$
$$\text{S}(\text{s})+{\text{O}}_2(\text{g})\stackrel{t^{\circ }}{\to }{\text{SO}}_2(\text{g}){\Delta }_{\text{r}}{H}_{298}^{\circ }=-296,8\text{kJ/mol}$$
Nhiệt lượng cung cấp cho hộ gia đình từ quá trình đốt than trong một ngày tương đương bao nhiêu số điện? (Biết cứ 1 số điện = 1kWh = 3600 kJ)? Biết rằng hiệu suất sử dụng nhiệt là 37,5\%. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).