Kiến thức trọng tâm Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học - hóa học 10 Chân trời sáng tạo.

Trong đời sống và sản xuất, mọi phản ứng hóa học đều liên quan đến trao đổi năng lượng – tỏa nhiệt như đốt nhiên liệu, hoặc thu nhiệt như quang hợp.

Kiến thức trọng tâm Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học - hóa học 10 Chân trời sáng tạo.

Trong đời sống và sản xuất, mọi phản ứng hóa học đều liên quan đến trao đổi năng lượng – tỏa nhiệt như đốt nhiên liệu, hoặc thu nhiệt như quang hợp.

Để hiểu và tính toán năng lượng liên quan đến phản ứng, khái niệm enthalpy (ΔH) ra đời – là công cụ cốt lõi của nhiệt hóa học.

I. Kiến thức trọng tâm Enthalpy tạo thành và biến thiên Enthalpy của phản ứng.

1. Enthalpy (H) là gì?

Enthalpy: dạng năng lượng nội tại của một chất ở điều kiện xác định.

Biến thiên enthalpy của phản ứng:

• ΔH = Hsản phẩm − Hchất phản ứng

2. Phản ứng tỏa nhiệt và thu nhiệt

Loại phản ứng:

• Tỏa nhiệt: ΔH < 0, ví dụ: Đốt cháy C, CH₄, xăng, H₂
• Thu nhiệt: ΔH > 0, ví dụ: Phản ứng phân hủy, quang hợp

3. Enthalpy chuẩn của phản ứng (ΔH⁰_f)

Là nhiệt tạo thành 1 mol chất từ các nguyên tố ở trạng thái chuẩn.

Ký hiệu: ΔH⁰_f

Giá trị của nguyên tố đơn chất ở trạng thái chuẩn = 0

Ví dụ:

• H₂(g), O₂(g):ΔH⁰_f (kJ/mol)= 0
• H₂O(l):ΔH⁰_f (kJ/mol)= –285,8
• CO₂(g):ΔH⁰_f (kJ/mol)= –393,5
• CH₄(g):ΔH⁰_f (kJ/mol)= –74,8

4. Công thức tính biến thiên enthalpy của phản ứng

ΔH phản ứng =∑ΔH fo(sp)− ∑ΔH fo(phản ứng)

Ghi nhớ: ΔH = Tổng ΔH sản phẩm – Tổng ΔH chất phản ứng

II. Bài tập minh họa.

Ví dụ 1 – Cơ bản

Tính ΔH cho phản ứng:

CH4 + 2O2 → CO2 +2H2O

Biết:

• ΔH⁰_f (CH₄) = –74,8 kJ/mol
• ΔH⁰_f (CO₂) = –393,5 kJ/mol
• ΔH⁰_f (H₂O) = –285,8 kJ/mol

Giải:

Áp dụng: ΔH=[(−393,5)+2×(−285,8)]–[–74,8+0]=(–393,5–571,6)–(–74,8)=–965,1+74,8=–890,3 kJ/mol

Phản ứng tỏa nhiệt mạnh.

Ví dụ 2 – Nâng cao

Phản ứng:

• 2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)
• ΔH⁰_f (CO) = –110,5 kJ/mol
• ΔH⁰_f (CO₂) = –393,5 kJ/mol

Giải: ΔH=2×(–393,5)–2×(–110,5)=–787–(–221)=–566 kJ

Phản ứng tỏa nhiệt lớn, ứng dụng trong công nghiệp đốt CO.

IV. Bài tập ôn luyện

Tính ΔH phản ứng:

• C(graphite) + O₂ → CO₂ (ΔH⁰_f = –393,5)

Tính ΔH phản ứng:

• N₂ + 3H₂ → 2NH₃
• Biết ΔH⁰_f (NH₃) = –45,9

Tính ΔH phản ứng:

• C₂H₆ + 3.5O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
• Cho ΔH⁰_f: CO₂ = –393,5; H₂O = –285,8; C₂H₆ = –84,7

(Có thể yêu cầu nếu bạn muốn đáp án chi tiết)

V. Liên hệ thực tiễn.

1. Trong đời sống:

• Đốt cháy nhiên liệu (xăng, khí gas): tỏa nhiệt ΔH < 0
• Túi sưởi hóa học mùa đông: phản ứng tỏa nhiệt (Fe + muối)
• Túi chườm lạnh khẩn cấp: phản ứng thu nhiệt (NH₄NO₃ hòa tan)

2. Trong sinh học:

Quá trình hô hấp tế bào:

• Glucose + O₂ → CO₂ + H₂O + Năng lượng (ΔH < 0)

Quang hợp (thu nhiệt):

• CO₂ + H₂O → Glucose + O₂ (ΔH > 0)

VI. Kết luận

Enthalpy của phản ứng hóa học giúp xác định lượng năng lượng trao đổi trong phản ứng hóa học.

Hiểu rõ ΔH⁰_f và ΔH phản ứng là chìa khóa để:

• Giải bài tập nhiệt hóa học.
• Ứng dụng vào thực tiễn năng lượng, sinh học và kỹ thuật.

Xem thêm:

Xem thêm:

Bài 13:

Bài tập chương 5: Năng Lượng hóa học.

Phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt - Hóa học 10 chân trời sáng tạo.

Công thức tính biến thiên Enthalpy chuẩn của phản ứng hóa học.

Hướng dẫn viết phương trình nhiệt hóa học từ sơ đồ biểu diễn biến thiên Enthalpy.

Hướng dẫn viết phương trình nhiệt hóa học tương ứng với sơ đồ biểu diễn biến thiên Enthalpy.

Enthalpy tạo thành của một chất - Nhiệt tạo thành của một chất.

Bài 14:

Tính biến thiên Enthalpy của phản ứng theo hệ số tỉ lượng - Hóa học 10 chân trời sáng tạo.

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo năng lượng liên kết - Hóa Học 10 Chân trời sáng tạo.

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo enthalpy tạo thành / theo nhiệt tạo thành.

Hóa học 10 chương 5: Năng lượng hóa học.

Hóa Học 10 chân trời sáng tạo.

Luyện thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia môn hóa học.