Phân loại phản ứng toả nhiệt & thu nhiệt
Bấm vào 1 phản ứng để xem giải thích dựa trên dấu của ΔᵣH°₂₉₈ và ứng dụng thực tế.
Tính ΔᵣH theo enthalpy tạo thành (định luật Hess)
Công thức: ΔᵣH = Σ ΔfH(sản phẩm) − Σ ΔfH(chất đầu). Chọn 1 phản ứng để xem lời giải chi tiết từng bước.
Tính ΔᵣH theo năng lượng liên kết
Công thức: ΔᵣH = Σ Eb(liên kết bị phá vỡ) − Σ Eb(liên kết hình thành). Chỉ áp dụng khi mọi chất đều ở thể khí.
Mô phỏng thí nghiệm trung hoà HCl + NaOH
Nhập thể tích, nồng độ 2 dung dịch và nhiệt độ ban đầu để dự đoán nhiệt độ cực đại (tmax) — mô hình lý tưởng, không thất thoát nhiệt.
Bài toán định lượng — tính nhiệt lượng
Chọn phản ứng, chọn kiểu dữ kiện đề bài cho (mol / khối lượng / thể tích khí ở đkc) rồi nhập giá trị.
Bài tự luận mẫu
Có lời giải chi tiết — bấm "Xem lời giải" để đối chiếu sau khi tự làm.
Đề bài: Cho phương trình nhiệt hoá học:
C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔᵣH°₂₉₈ = −393,5 kJ
a) Phản ứng trên toả nhiệt hay thu nhiệt? Giải thích.
b) Vẽ sơ đồ biểu diễn năng lượng của chất đầu và sản phẩm (mô tả bằng lời).
a) Phân loại:
- ΔᵣH°₂₉₈ = −393,5 kJ < 0 → phản ứng TOẢ NHIỆT.
- Hệ giải phóng 393,5 kJ năng lượng dưới dạng nhiệt ra môi trường khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol carbon.
b) Sơ đồ năng lượng:
- Năng lượng của chất đầu (C + O₂) CAO hơn năng lượng của sản phẩm (CO₂).
- Phần chênh lệch năng lượng (393,5 kJ) được giải phóng ra ngoài dưới dạng nhiệt.
💡 Mẹo: Với phản ứng toả nhiệt, luôn vẽ mức năng lượng chất đầu ở TRÊN, sản phẩm ở DƯỚI; mũi tên ΔrH đi xuống.
Đề bài: Cho ΔfH°₂₉₈ (kJ/mol): CH₄(g) = −74,8; CO₂(g) = −393,5; H₂O(l) = −285,8; O₂(g) = 0.
Tính ΔᵣH°₂₉₈ của phản ứng: CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l).
Áp dụng công thức: ΔᵣH = Σ ΔfH(sản phẩm) − Σ ΔfH(chất đầu)
- Σ ΔfH(sản phẩm) = (−393,5) + 2×(−285,8) = −393,5 − 571,6 = −965,1 kJ
- Σ ΔfH(chất đầu) = (−74,8) + 2×0 = −74,8 kJ
- ΔᵣH = −965,1 − (−74,8) = −890,3 kJ
Kết luận: ΔᵣH°₂₉₈ ≈ −890 kJ < 0 → phản ứng đốt cháy CH₄ toả nhiệt rất mạnh, đúng với thực tế đây là phản ứng cháy dùng làm nhiên liệu.
Đề bài: Cho năng lượng liên kết (kJ/mol): E(H–H) = 436; E(Cl–Cl) = 242; E(H–Cl) = 431.
Tính ΔᵣH°₂₉₈ của phản ứng: H₂(g) + Cl₂(g) → 2HCl(g).
Áp dụng công thức: ΔᵣH = Σ Eb(liên kết chất đầu) − Σ Eb(liên kết sản phẩm)
- Liên kết bị phá vỡ (chất đầu): 1×E(H–H) + 1×E(Cl–Cl) = 436 + 242 = 678 kJ
- Liên kết hình thành (sản phẩm): 2×E(H–Cl) = 2×431 = 862 kJ
- ΔᵣH = 678 − 862 = −184 kJ
Kết luận: ΔᵣH°₂₉₈ ≈ −184 kJ < 0 → phản ứng toả nhiệt. Liên kết H–Cl bền hơn (năng lượng lớn hơn) trung bình liên kết H–H và Cl–Cl, nên khi hình thành sẽ giải phóng năng lượng.
Đề bài: Cho phản ứng: CO(g) + ½O₂(g) → CO₂(g) ΔᵣH°₂₉₈ = −283,0 kJ.
Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 2,479 L khí CO (đo ở điều kiện chuẩn: 25°C, 1 bar).
Bước 1 (tính mol): Ở đkc, Vm = 24,79 L/mol → n(CO) = 2,479 / 24,79 = 0,1 mol.
Bước 2 (áp dụng ΔrH): Đốt cháy 1 mol CO toả ra 283,0 kJ.
Bước 3 (kết luận): Với 0,1 mol CO, nhiệt lượng toả ra = 0,1 × 283,0 = 28,3 kJ.
💡 Mẹo: Luôn đưa dữ kiện đề bài (thể tích, khối lượng...) về SỐ MOL trước, rồi mới nhân với ΔrH ứng với 1 mol chất đó.
Đề bài: Trộn 50 mL dung dịch HCl 0,5 M với 50 mL dung dịch NaOH 0,5 M, nhiệt độ ban đầu t₁ = 25°C.
Biết ΔᵣH°₂₉₈ của phản ứng H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l) là −57,3 kJ/mol. Coi khối lượng riêng dung dịch ≈ 1 g/mL, nhiệt dung riêng c = 4,18 J/(g·°C), bỏ qua thất thoát nhiệt.
a) Tính số mol H⁺ và OH⁻ tham gia phản ứng. b) Tính nhiệt lượng toả ra. c) Dự đoán nhiệt độ cực đại của dung dịch.
a) Số mol:
- n(H⁺) = 0,05 × 0,5 = 0,025 mol; n(OH⁻) = 0,05 × 0,5 = 0,025 mol → phản ứng vừa đủ.
b) Nhiệt lượng toả ra: q = n × 57,3 = 0,025 × 57,3 = 1,4325 kJ = 1432,5 J.
c) Nhiệt độ cực đại:
- m dung dịch = 50 + 50 = 100 g.
- ΔT = q / (m×c) = 1432,5 / (100 × 4,18) ≈ 3,43°C.
- t_max = t1 + ΔT = 25 + 3,43 ≈ 28,4°C.
💡 Lưu ý: Đây là mô hình lý tưởng (không thất thoát nhiệt). Trong thực nghiệm, t_max đo được thường thấp hơn giá trị tính toán do nhiệt bị hao hụt ra cốc và môi trường xung quanh.
Trắc nghiệm luyện tập
200 câu bám sát Bài 17 (Biến thiên enthalpy), xem đáp án và giải thích ngay sau mỗi câu. Không tính điểm, không cần đăng nhập.