Bài tập — Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học? A. $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

Câu 2. Khi học và vận dụng bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học, khẳng định nào dưới đây là chính xác? A. Không cần đọc kĩ đề bài hay phân tích dữ kiện trước khi thực hiện các bước giải. B. Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0. C. Mọi khái niệm trong bài đều có thể thay thế tùy ý cho nhau mà không làm thay đổi kết quả. D. Chỉ cần ghi đáp số ngắn gọn, bỏ qua toàn bộ bước lập luận, giải thích và kiểm tra lại.

Câu 3. Theo phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Kết luận ngay kết quả khi chưa đối chiếu với quy tắc hoặc định nghĩa trong bài học. B. Thay đổi toàn bộ quy tắc trọng tâm của bài học theo cảm tính cá nhân. C. Enthalpy, kí hiệu $H$ , là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

Câu 4. Để nắm vững và vận dụng tốt bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học, học sinh cần lưu ý điều nào sau đây? A. Không cần ghi nhớ các lưu ý trọng tâm vì chúng không ảnh hưởng đến việc làm bài tập. B. Áp dụng ngược lại hoàn toàn so với quy tắc và hướng dẫn trong phần kiến thức trọng tâm. C. Chỉ cần đọc lướt tiêu đề bài học mà không cần nắm vững nội dung chi tiết từng mục. D. Nếu $\Delta_r H < 0$ , phản ứng toả nhiệt, hệ truyền nhiệt ra môi trường.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Bài 1 (Cơ bản — Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm). Dựa vào phần Kiến thức trọng tâm của bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học, em hãy trình bày các khái niệm, quy tắc hoặc nội dung cốt lõi của tiết học và nêu ý nghĩa của chúng.

Bài 2 (Thực hành — Phân tích & Giải mẫu theo ví dụ tiết học). Đọc kĩ tình huống/ví dụ trọng tâm của tiết học dưới đây, sau đó tự trình bày lại các bước thực hiện và nêu nhận xét rút ra:

Ví dụ 1. Cho phản ứng đốt cháy methane: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$ . Biết nhiệt tạo thành chuẩn của $CH_4$ , $CO_2$ , $H_2O$ lần lượt là $-74,8$ ; $-393,5$ ; $-285,8$ kJ/mol, của $O_2$ bằng 0. Biến thiên enthalpy của phản ứng là: $\Delta_r H^\circ = [(-393,5) + 2 \times (-285,8)] - [(-74,8) + 0] = -890,3$ kJ/mol. Phản ứng toả nhiệt mạnh.

Bài 3 (Vận dụng — Áp dụng quy tắc ghi nhớ vào bài tập). Vận dụng các điểm ghi nhớ trọng tâm của bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học để giải thích hoặc thực hiện yêu cầu thực hành mở rộng sau:

Ví dụ 2. Phản ứng $N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g)$ có $\Delta_r H^\circ = +180$ kJ/mol. Đây là phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp năng lượng để xảy ra.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Nêu 4 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Khi tăng nhiệt độ thêm $10^\circ C$ , tốc độ phản ứng thường tăng bao nhiêu lần (theo quy tắc Van't Hoff)?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Chất xúc tác là gì?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.
Giải thích chi tiết:
- Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt."
- Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0."
- Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Enthalpy, kí hiệu $H$ , là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi."
- Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Nếu $\Delta_r H < 0$ , phản ứng toả nhiệt, hệ truyền nhiệt ra môi trường."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:
- Nội dung cốt lõi cần trình bày: Enthalpy, kí hiệu $H$ , là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi. Biến thiên enthalpy của phản ứng, kí hiệu $\Delta_r H$ , là lượng nhiệt mà hệ trao đổi với môi trường khi phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi.
- Tổng kết ghi nhớ: $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt.; Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0.; $\Delta_r H$ tính được từ nhiệt tạo thành chuẩn hoặc từ năng lượng liên kết.
Bài 2:
- Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ 1. Cho phản ứng đốt cháy methane: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$ . Biết nhiệt tạo thành chuẩn của $CH_4$ , $CO_2$ , $H_2O$ lần lượt là $-74,8$ ; $-393,5$ ; $-285,8$ kJ/mol, của $O_2$ bằng 0. Biến thiên enthalpy của phản ứng là: $\Delta_r H^\circ = [(-393,5) + 2 \times (-285,8)] - [(-74,8) + 0] = -890,3$ kJ/mol. Phản ứng toả nhiệt mạnh.
- Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.
Bài 3:
- Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học ( $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt.; Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0.; $\Delta_r H$ tính được từ nhiệt tạo thành chuẩn hoặc từ năng lượng liên kết.).
- Lời giải mẫu/Nhận xét: Ví dụ 2. Phản ứng $N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g)$ có $\Delta_r H^\circ = +180$ kJ/mol. Đây là phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp năng lượng để xảy ra.
Bài 4: Nồng độ, nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác.
Bài 5: Thường tăng 2–4 lần.
Bài 6: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi về khối lượng và tính chất sau phản ứng.

Phần 1: Câu hỏi Trắc nghiệm (Nhận biết & Thông hiểu)

Câu 1. Nội dung nào sau đây phản ánh đúng kiến thức cần ghi nhớ trong bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học? A.

\Delta_r H &lt; 0

: phản ứng toả nhiệt;

\Delta_r H &gt; 0

: phản ứng thu nhiệt. B. Bỏ qua các khái niệm cơ bản và chỉ học thuộc lòng kết quả cuối cùng mà không cần hiểu bản chất. C. Chỉ áp dụng kiến thức trong một trường hợp duy nhất, không cần kiểm tra điều kiện hay đơn vị. D. Các nội dung trong bài hoàn toàn độc lập và không có mối liên hệ nào với thực tiễn hay các bài học khác.

H

, là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi. D. Bỏ qua việc rèn luyện qua ví dụ minh họa và bài tập thực hành của tiết học.

\Delta_r H &lt; 0

, phản ứng toả nhiệt, hệ truyền nhiệt ra môi trường.

Phần 2: Bài tập Tự luận & Thực hành theo tiết học

Ví dụ 1. Cho phản ứng đốt cháy methane: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$ . Biết nhiệt tạo thành chuẩn của $CH_4$ , $CO_2$ , $H_2O$ lần lượt là $-74,8$ ; $-393,5$ ; $-285,8$ kJ/mol, của $O_2$ bằng 0. Biến thiên enthalpy của phản ứng là: $\Delta_r H^\circ = [(-393,5) + 2 \times (-285,8)] - [(-74,8) + 0] = -890,3$ kJ/mol. Phản ứng toả nhiệt mạnh.

Ví dụ 2. Phản ứng $N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g)$ có $\Delta_r H^\circ = +180$ kJ/mol. Đây là phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp năng lượng để xảy ra.

Bài 4 (Luyện tập học kì — Mức độ Cơ bản). Nêu 4 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.

Bài 5 (Luyện tập học kì — Mức độ Thông hiểu). Khi tăng nhiệt độ thêm

10^\circ C

, tốc độ phản ứng thường tăng bao nhiêu lần (theo quy tắc Van't Hoff)?

Bài 6 (Luyện tập học kì — Mức độ Vận dụng & Nâng cao). Chất xúc tác là gì?

Phần 3: Đáp án & Hướng dẫn giải chi tiết

1. Đáp án phần Trắc nghiệm

Bảng đáp án: 1-A, 2-B, 3-C, 4-D.

Giải thích chi tiết:

Câu 1 (A): Khẳng định đúng theo mục Ghi nhớ của bài: " $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt."
Câu 2 (B): Khẳng định đúng theo nội dung cốt lõi của tiết học: "Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0."
Câu 3 (C): Khẳng định chuẩn xác theo phần Kiến thức trọng tâm: "Enthalpy, kí hiệu $H$ , là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi."
Câu 4 (D): Khẳng định đúng theo hướng dẫn trọng tâm của bài: "Nếu $\Delta_r H < 0$ , phản ứng toả nhiệt, hệ truyền nhiệt ra môi trường."

2. Hướng dẫn giải phần Tự luận & Thực hành

Bài 1:

Nội dung cốt lõi cần trình bày: Enthalpy, kí hiệu $H$ , là một hàm trạng thái đặc trưng cho nhiệt lượng của hệ ở áp suất không đổi. Biến thiên enthalpy của phản ứng, kí hiệu $\Delta_r H$ , là lượng nhiệt mà hệ trao đổi với môi trường khi phản ứng xảy ra ở áp suất không đổi.
Tổng kết ghi nhớ: $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt.; Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0.; $\Delta_r H$ tính được từ nhiệt tạo thành chuẩn hoặc từ năng lượng liên kết.

Bài 2:

Hướng dẫn phân tích & trình bày: Dựa trực tiếp vào dữ kiện trong ví dụ minh họa của tiết học: Ví dụ 1. Cho phản ứng đốt cháy methane: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$ . Biết nhiệt tạo thành chuẩn của $CH_4$ , $CO_2$ , $H_2O$ lần lượt là $-74,8$ ; $-393,5$ ; $-285,8$ kJ/mol, của $O_2$ bằng 0. Biến thiên enthalpy của phản ứng là: $\Delta_r H^\circ = [(-393,5) + 2 \times (-285,8)] - [(-74,8) + 0] = -890,3$ kJ/mol. Phản ứng toả nhiệt mạnh.
Lưu ý khi trình bày: Xác định rõ yêu cầu, áp dụng đúng quy tắc/khái niệm trong mục 1 và kiểm tra lại kết quả cuối cùng.

Bài 3:

Phương pháp giải: Áp dụng các quy tắc ghi nhớ của bài Bài 17: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học ( $\Delta_r H < 0$ : phản ứng toả nhiệt; $\Delta_r H > 0$ : phản ứng thu nhiệt.; Nhiệt tạo thành chuẩn của đơn chất bền nhất bằng 0.; $\Delta_r H$ tính được từ nhiệt tạo thành chuẩn hoặc từ năng lượng liên kết.).
Lời giải mẫu/Nhận xét: Ví dụ 2. Phản ứng $N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g)$ có $\Delta_r H^\circ = +180$ kJ/mol. Đây là phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp năng lượng để xảy ra.

Bài 4: Nồng độ, nhiệt độ, diện tích tiếp xúc, chất xúc tác.

Bài 5: Thường tăng 2–4 lần.

Bài 6: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng nhưng không bị biến đổi về khối lượng và tính chất sau phản ứng.