Sáng kiến kinh nghiệm Một số kinh nghiệm dạy tốt bài hiệu ứng nhiệt của phản ứng lớp 10 phân ban

 SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO TỈNH NINH THUẬN 
 TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN 
 ---------- —¶– ---------- 
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
 MỘT SỐ KINH NGHIỆM DẠY 
TỐT BÀI HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA 
 PHẢN ỨNG LỚP 10 PHÂN BAN 
 Người thực hiện: Nguyễn Trung Quốc 
 Chức vụ: Hiệu Trưởng 
 Dạy: Môn Hóa Học 
 Tp. Phan Rang – Thp chm, tháng 4 năm 2010 
 II. Ap suất riêng phần của khí ( Pi) 
 Nếu trong 1 bình kín có 1 hỗn hợp khí (không tham gia phản ứng với nhau) 
thì mỗi khí gây nên một áp suất gọi là áp suất riêng phần của khí đó và được kí 
hiệu là Pi . Nếu gọi V là thể tích của hỗn hợp khí (bằng thể tích của bình đựng). Ta 
có: 
 å ni RT
 Pchung = å Pi = 
 V
 RT ni
 Pi = ni hoặc Pi = xi P với xi = 
 V å ni
 ai
 Pi = .P 
 100
 Trong đó: V là t2 của hỗn hợp khí 
 P là áp suất chung của hỗn hợp khí 
 xi là nồng độ phần mol của khí i trong hỗn hợp 
 ni là số mol khí i trong hỗn hợp chiếm ai% thể tích hỗn hợp 
 Pi là áp suất riêng phần của khí i 
Bài tập 1: Trộn 2 lít khí O2 với 3 lít khí N2 có cùng áp suất 1 atm được 5 lít hỗn 
hợp. Tính áp suất riêng phần của từng khí trong hỗn hợp? 
 2 3
 Giải: PO = . 1 = 0,4 atm; PN = . 1 = 0,6 atm 
 2 5 2 5
Bài tập 2: Một bình kín dung tích 8,96 lít chứa 4,8g O2 ; 6,6g CO2 và 2,8g hợp 
chất khí A . Ở 27,3oC áp suất chung của hỗn hợp khí là 1,1 atm 
 a/ Tính P riêng phần của mỗi khí ? 
 b/ Tính MA? 
 c/ Biết A là hợp chất có 2 nguyên tố có ti lệ khối lượng giữa 2 nguyên tố là 
3/4 . Định CTPT của A? 
 Giải: 
 a/ nO 2 = 0,15 mol ; nCO 2 = 0,15 mol. Ap suất riêng phần mỗi 
khí: 
 n RT
 O2
 PO = PCO = = 0,4125 atm 
 2 2 V
 Þ
 Ta có: PO 2 + PCO 2 + PA = 1,1 PA = 0,275 atm 
 b/ nA = 0,1 mol Þ MA = 28 g/mol 
 c/ Đặt A: Xx Yy 
 - Khi viết phương trình nhiệt hóa học, ta cần lưu ý: 
 + Hệ số của phương trình: 
 1
 H2 + O2 ® H2O(lỏng) D H = – 285,84 KJ 
 (K ) 2 (K )
 2H + O 2H O D H = – 571,68 KJ 
 2 (K ) 2 (K ) ® 2 (lỏng)
 + Nếu áp suất và nhiệt độ tại đó xác định giá trị entanpi. Ap suất 1 atm, nhiệt 
độ 250C (hay 289K) được gọi là áp suất tiêu chuẩn và nhiệt độ tiêu chuẩn nhiệt 
động lực học. 
 1 0
 Vd: H2 + O2 ® H2O (lỏng) D H 298 = - 285,84 KJ 
 (K ) 2 (K )
 - Điều kiện chuẩn của phản ứng: 1 phản ứng hóa học được gọi là ở điều kiện 
chuẩn khi mỗi chất trong phản ứng ( kể cả các chất tham gia và sản phẩm phản ứng 
) là nguyên chất ở áp suất 1 atm; nếu là chất tan trong dung dịch thì nồng độ của 
mỗi chất (hoặc ion) là 1 M và nhiệt độ của các chất đều bằng nhau 
 2/ Quan hệ giữa D H và D U : Ở nhiệt độ và áp suất không đổi, 
 Ta có: D H = D U + RT D n 
 D n = å n khí (cuối) – å n khí (đầu) 
 R = 8,314 J/ mol.K 
 1,987 cal/ mol.K 
Bài tập: Khi 1 mol CH3OH chúng ở 298K và ở thể tích không đổi theo phản 
ứng: 
 3
 CH3OH(lỏng) + O2 ® CO2 + 2H2O(lỏng) nó giải phóng ra 173,63 Kcal nhiệt. 
 2 (K ) (K )
Tính D H của phản ứng? 
 Giải: D U = - 173,63 (phản ứng tỏa nhiệt nên năng lượng của hệ giảm, D H 
< 0) 
 Khi tiến hành phản ứng ở điều kiện P, T = Const, ta có: 
 D H = D U + RT D n 
 R = 1,987.10-3 Kcal / mol.K 
 3
 D n = nCO – nO = 1 – = – 0,5 
 2 2 2
 Þ D H = – 173,945 Kcal 
 IV. Định luật Hess : 
 1/ Định luật Hess: 
 Nhiệt của 1 phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu của phản ứng 
và trạng thái cuối của sản phẩm phản ứng, không phụ thuộc vào các giai đoạn 
trung gian, nghĩa là không phụ thuộc vào con đường tiến hành phản ứng (Nói cách 
khác D H và D U của phản ứng là các hàm trạng thái) 
 - Từ những dữ kiện của bài toán, ta có thể lập sơ đồ sau: 
 TTĐ TTC 
 D H1 
 3
 S(r) + O2 (1) SO3 
 2 (K ) (K )
 + O2 (K) D H2 D H3 + ½ O2 (K) 
 (2) (3) 
 SO2 (K) 
 - Định luật Hess có : D H1 = D H2 + D H3 = – 395,2 Kcal / mol 
 * Cách 2: (tổ hợp cân bằng) 
 - Cộng phương trình (2) và phương trình (3) thu được phương trình (1) 
 S(r) + O ® SO (2) D H = – 297 Kcal / mol 
 2 (K ) 2 (K ) 2
 1
 SO2 + O2 ® SO3 (3) D H3 = – 98,2 Kcal / mol 
 2 (K ) (K )
 3
 S(r) + O2 ® SO3 (1) D H1 = – 395,2 Kcal / mol 
 2 (K ) (K )
 4/ Quy tắc chung: 
 Nếu 1 phản ứng là tổng đại số của 1 số phản ứng thành phần thì D H của nó 
bằng tổng đại số tương ứng của các D H của các phản ứng thành phần đó 
 V. Một số đại lượng nhiệt hóa để xác định hiệu ứng nhiệt 
 1/ Sinh nhiệt hay nhiệt tạo thành 
 - Nhiệt tạo thành của 1 hợp chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 
mol chất đó từ các chất bền 
 - Nhiệt tạo thành thường được đo trong điều kiện (1atm, 298 K) gọi là nhiệt 
 o
tạo thành tiêu chuẩn hay enpanti tạo thành tiêu chuẩn và kí hiệu D H tt 
 Vd: C (r) + O ® CO D H 0 = – 393,51 KJ 
 2 (K ) 2 (K ) 298
 graphit 
 o -1
 D H tt (CO2, K) = – 393,5 KJ . mol 
 - Các đơn chất, theo định nghĩa, có entanpi tạo thành mol tiêu chuẩn bằng 0. 
Với đơn chất tồn tại nhiều dạng thù hình, dạng bền nhất được chọn làm chuẩn. Vd: 
với C đó là than chì, với S đó là S tinh thể trực thoi. 
 0 o o
 - Công thức: D H pư = å D H tt ( sản phẩm) – å D H tt (chất phản ứng) 
Bài tập: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng: CaO (r) + CO ® CaCO (r) 
 2 (K ) 3
 Biết nhiệt tạo thành của các chất 
 Chất CaO (r) CO CaCO (r) 
 2 (K ) 3
 0
 D H 298 (KJ/mol) – 636 – 394 – 1207 
 C (than chì) + O ® CO D H0 = – 393,5 KJ 
 2 (K ) 2 (K )
 1 0 
 H2 + O2 ® H2O(lỏng) D H = – 285,8 KJ 
 (K ) 2 (K )
 2C H + 7O ® 4CO + 6 H O D H0 = – 3119,6 KJ 
 2 6 (K ) 2 (K ) 2 (K ) 2 (lỏng)
 Tính biến thiên entanpi tiêu chuẩn của phản ứng: 
2C (than chì) + 3H ® C H D H0 = ? 
 2 (K ) 2 6 (K )
 Giải: Biến thiên entanpi tiêu chuẩn của phản ứng cần tính bằng: 
 0 1
 D H = ( – 393,5 x 2 ) + ( – 285,8 x 3) – ( – 3119,6 x ) = – 
 2
84,6 KJ 
Bài tập 2: Giả sử có 3 phản ứng sau xảy ra trong điều kiện tiêu chuẩn nhiệt 
động học: 
 a) C (r) + O ® CO
 2 (K ) 2 (K ) 
 1
 b) C (r) + O2 ® CO 
 2 (K ) (K )
 1
 c) CO + O2 ® CO2 
 (K ) 2 (K ) (K )
 Biến thiên enpanti của phản ứng nào được coi là: 
 1. Entanpi tạo thành tiêu chuẩn của khí CO2 
 2. Entanpi đốt cháy của khí CO 
 3. Entanpi tạo thành tiêu chuẩn của khí CO 
 4. Entanpi đốt cháy của C 
 Giải: 1.a) 2.b) 3.c) 4.a) 
Bài tập 3: Cho các đơn chất Halogen sau: 
 a) Khí clo Cl2 b) Clo lỏng Cl2 c) Hơi brôm Br2
 d) Brôm lỏng Br2 e) Hơi iôt I2 f) Iot rắn I2 
 Trong số các đơn chất này, đơn chất nào có entanpi tạo thành tiêu chuẩn 
khác 0? 
 Giải: 
 0
 Theo quy ước, ở 25 C, khí Cl2, Br2 lỏng, I2 rắn có entanpi tạo thành mol 
tiêu chuẩn bằng 0. Cl2 lỏng, Br2 hơi và I2 hơi có entanpi tạo thành mol tiêu chuẩn 
¹ 0 
 3/ Nhiệt chuyển pha 
 D 0 D D 0
 Ap dụng định luật Hess: H H 2 O (lỏng) + H bay hơi = H H 2 O (K) 
 Þ D H bay hơi = 10,52 Kcal / mol 
 4/ Năng lượng liên kết (năng lượng phân li liên kết): ELK hay D HLK 
 - Năng lượng liên kết là năng lượng tiêu tốn để phá vỡ liên kết có trong 1 
mol pt ở trạng thái khí. Liên kết càng bền thì năng lượng liên kết càng lớn. 
 Trường hợp 1: Phân tử gồm 2 nguyên tử A – A 
 Vd: H ® H + H E = + 436,4 KJ / mol 
 2 (K ) (K ) (K ) LK
 Nghĩa là để bẻ gãy liên kết CHT trong 1 mol khí H2 cần tiêu tốn 436,4 KJ 
 Trường hợp 2: Phân tử gồm 2 nguyên tử A – B 
 Vd: HCl ® H + Cl E = + 431,9 KJ / mol 
 (K ) (K ) (K ) LK
 Trường hợp 3: Phân tử nhiều nguyên tử ABn. 
 Ta có năng lượng liên kết trung bình 
 Vd: Định năng lượng liên kết trung bình của các liên kết O – H trong phân 
tử H2O 
 Ta có: H – O – H H – O + H E = 493,7 KJ 
 (K ) (K ) (K ) LK 
 H – O O + H E = 423,8 KJ 
 (K ) (K ) (K ) LK 
 phương trình tổng cộng: 
 H O ® 2H .. + .. O .. E = + 917,5 KJ 
 2 (K ) (K ) (K ) LK
 Ta có thể coi 458,8 KJ / mol là năng lượng liên kết trung bình của liên kết 
O – H trong phân tử H2O 
 Công thức: D Hpư = å D HLK (có trong pt các chất phản ứng) – å D HLK (có 
trong pt của sản phẩm) 
Bài tập 1: Căn cứ vào năng lượng liên kết 
 Liên kết C º C C – C C – Cl Cl – 
Cl 
 NLLK (KJ / mol) 812 347 339 242,7 
Tính biến thiên enpanti tiêu chuẩn của phản ứng: Cl Cl 
 H – C º C – H + 2 Cl – Cl H – C – C – H 
 (K ) (K ) (K)
 Cl Cl 
 Giải: 
 Na (r) ® Na (K) D H1 = + 107,6 KJ / mol 
 1
 Cl2 (K) ® Cl (K) D H2 = + 120,0 KJ / mol 
 2
 Hiệu ứng nhiệt của giai đoạn này: D H (B) = D H1 + D H2 = + 227,6 KJ / 
mol 
 Giai đoạn C: Gồm sự tách electron của nguyên tử Na (Năng lượng ion hóa 
Na) và sự kết hợp electron của nguyên tử clo (Ai lực với electron của clo) 
 +
 Na (K) ® Na (K) + 1e D H3 = + 495,8 KJ / mol 
 —
 Cl (K) + 1e ® Cl (K) D H4 = – 348,8 KJ / mol 
 Hiệu ứng nhiệt của giai đoạn này là: D H (C) = D H3 + D H4 = + 147,0 KJ 
/ mol 
 Giai đoạn D: Gồm sự tạo thành mạng lưới tinh thể ion 
 + —
 Na (K) + Cl (K) ® NaCl (r) D H (D) 
 Cuối cùng áp dụng định luật Hess cho chu trình trên: 
 D H (A) = D H (B) + D H (C) + D H (D) = – 785,3 KJ / mol 
 Vậy NLML tinh thể NaCl: U = + 785,3 KJ / mol 
Bài tập: Tính NLML tinh thể ion Bacl2 từ các dữ kiện sau: 
- Sinh nhiệt của BaCl2 tinh thể: – 860,23 KJ / mol 
- Nhiệt phân li của clo: + 238,49 KJ / mol 
- Nhiệt thăng hoa của Ba kim loại: 192,46 KJ / mol 
- Thế ion hóa thứ nhất của Ba: 501,24 KJ / mol 
- Thế ion hóa thứ hai của Ba 962,32 KJ / mol 
- Ai lực electron của Clo – 357,73 KJ / mol 
 Giải: Năng lượng mạng lưới tinh thể ion 
 2+ —
 BaCl2 (r) ® Ba (K) + 2Cl (K) D H1 = ? 
 Theo đề bài ta có: 
 Ba (r) + Cl2 (K) ® BaCl2 (r) D H2 = – 860,23 KJ / mol 
 Cl2 (K) ® 2Cl (K) D H3 = 238,49 KJ / mol 
 Ba (r) ® Ba (K) D H4 = 192,46 KJ / mol 
 + 
 Ba (K) ® Ba (K) + 1e D H5 = 501,24 KJ / mol 
 + 2+
 Ba (K) ® Ba (K) + 1e D H6 = 962,32 KJ / mol 
 —
 Cl (K) + 1e ® Cl (K) D H7 = – 357,73 KJ / mol 
 D H2 
 Ba (r) + Cl2 (K) BaCl2 (r) 
 D H4 D H3 
 Ba (K) 2Cl(K) 
 D H5 – D H1 
 +
 Ba (K) 2 D H7 
 D H6 
 2+ —
 Ba (K) 2Cl (K)