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 hệ số tỉ lượng - Hóa học 10 chân trời sáng tạo. I. Vì sao cần dùng hệ số tỉ lượng để tính biến th...

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

I. Vì sao cần dùng hệ số tỉ lượng để tính biến thiên Enthalpy phản ứng?

Trong thực tế và đề thi, phản ứng hóa học có thể xảy ra với lượng chất không đúng 1 mol. Khi đó, chúng ta cần tính ΔH phản ứng cho lượng chất thực tế, dựa trên hệ số tỉ lượng của phương trình phản ứng.

→ Đây là công cụ mở rộng của nhiệt hóa học, giúp:

• Tính biến thiên Enthalpy phản ứng theo hệ số tỉ lượng ΔH khi biết khối lượng hoặc số mol chất tham gia.
• Quy đổi nhiệt phản ứng về lượng chất thực tế.
• Ứng dụng cho bài toán đời sống: đốt cháy, phản ứng tổng hợp, điều chế.

II. Lý thuyết trọng tâm.

1. Công thức cơ bản

Nếu biết:

ΔH phản ứng (chuẩn) tính theo 1 phương trình hóa học

a mol chất phản ứng, và phương trình có hệ số là b mol

Thì:

ΔH thực tế =ΔH chuẩn × (a/b)

Trong đó:

• a: số mol thực tế tham gia
• b: hệ số mol trong phương trình
• ΔH chuẩn: nhiệt phản ứng cho đúng tỉ lệ phương trình

2. Mối quan hệ với nhiệt đốt cháy, nhiệt phân hủy, nhiệt tổng hợp

Khi có bảng ΔH chuẩn của phản ứng, việc quy đổi theo lượng chất giúp:

• Làm bài tập theo khối lượng, thể tích khí
• Chuyển đổi theo lượng năng lượng cần sinh/tỏa ra
• Dùng trong tính hiệu suất phản ứng nhiệt

III. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1 – Tính ΔH khi biết số mol

Phản ứng:

H2 + 1/2 O2 → H2O

ΔH=−285.8 kJ

Tính ΔH khi dùng 0.5 mol H₂.

Áp dụng: ΔH=−285.8× (0.5/1) =−142.9 kJ

Vậy khi đốt 0.5 mol H₂ → tỏa ra 142.9 kJ

Ví dụ 2 – Tính ΔH từ khối lượng

Cho phản ứng:

C + O2 → CO2

ΔH=−393.5 kJ

Biết đốt 6 g C, tính ΔH.

• n(C) = 6/12 = 0.5 mol
• Hệ số mol = 1

ΔH=−393.5 × (0.5/1) =−196.75 kJ

Đốt 6 g C tỏa ra 196.75 kJ

Ví dụ dạng thi THPT QUốc gia.

Cho phản ứng:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2

OΔH=−890.3 kJ

Tính ΔH khi đốt 4.48 lít CH₄ (đktc).

n = 4.48 / 22.4 = 0.2 mol

Hệ số mol CH₄ = 1

ΔH=−890.3 × (0.2/1)=−178.06 kJ

Đáp án: –178.06 kJ

IV. Ứng dụng tính biến thiên Enthalpy của phản ứng theo hệ số tỉ lượng vào trong đời sống và công nghiệp hiên đại

Năng lượng → Tính lượng nhiệt sinh ra từ xăng, gas, than khi đốt từng khối lượng

Y – sinh học → Tính năng lượng tỏa ra từ ATP, glucose khi chuyển hóa

Công nghiệp → Xác định lượng nhiệt cần cung cấp/tỏa ra để điều khiển phản ứng

Môi trường → Tính lượng CO₂ và nhiệt sinh ra từ nhiên liệu để đánh giá ô nhiễm

Hóa học điện → Tính toán năng lượng dùng trong pin, acquy, pin nhiên liệu

V. Mẹo ghi nhớ nhanh

Tỉ lệ mol = tỉ lệ nhiệt; Cứ chia nhiệt theo đúng số mol

Luôn đổi về mol trước; Dù cho đề cho khối lượng hay thể tích

Hệ số trong phương trình = cơ sở gốc; Không được nhầm với số mol thực tế

Đơn vị phải thống nhất; ΔH theo kJ – không lẫn sang cal hoặc J

VI. Kết luận

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng theo hệ số tỉ lượng là phần mở rộng của nhiệt hóa học cực kỳ quan trọng, giúp bạn làm chủ:

• Bài tập chuyển đổi theo mol, khối lượng, thể tích
• Dự đoán lượng nhiệt thực tế tỏa/thu trong phản ứng
• Ứng dụng linh hoạt trong đời sống, sản xuất và thi cử

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.