Tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành: công thức, ví dụ đốt CH4, nhiệt nhôm và bài tập có đáp án

Cách tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành: ΔrH bằng tổng enthalpy tạo thành của sản phẩm trừ tổng của chất phản ứng, nhân với hệ số. Ví dụ đốt methane, nhiệt phân đá vôi, nhiệt nhôm và bài tập có đáp án Hóa 10.

Tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành là gì?

Cách tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành dựa trên công thức: biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng bằng tổng enthalpy tạo thành chuẩn của các sản phẩm trừ đi tổng enthalpy tạo thành chuẩn của các chất phản ứng, mỗi giá trị nhân với hệ số trong phương trình.

Công thức

$$\Delta_rH^\circ_{298} = \sum \Delta_fH^\circ_{298}(\text{sản phẩm}) - \sum \Delta_fH^\circ_{298}(\text{chất phản ứng})$$

Bảng giá trị dùng trong các ví dụ:

Chất	$\Delta_fH^\circ_{298}$ (kJ/mol)	Chất	$\Delta_fH^\circ_{298}$ (kJ/mol)
$\ce{CO2(g)}$	$-393{,}5$	$\ce{CO(g)}$	$-110{,}5$
$\ce{H2O(l)}$	$-285{,}8$	$\ce{H2O(g)}$	$-241{,}8$
$\ce{CH4(g)}$	$-74{,}6$	$\ce{NH3(g)}$	$-45{,}9$
$\ce{Fe2O3(s)}$	$-824{,}2$	$\ce{Al2O3(s)}$	$-1675{,}7$
$\ce{NO(g)}$	$+90{,}3$	$\ce{C2H2(g)}$	$+227$

Ví dụ

Ví dụ 1: Đốt cháy methane

$\ce{CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(l)}$

$\Delta_rH = [-393{,}5 + 2(-285{,}8)] - [-74{,}6 + 0] = -890{,}5$ kJ.

Ví dụ 2: Khử oxide sắt

$\ce{Fe2O3(s) + 3CO(g) -> 2Fe(s) + 3CO2(g)}$

$\Delta_rH = 3(-393{,}5) - [-824{,}2 + 3(-110{,}5)] = -1180{,}5 + 1155{,}7 = -24{,}8$ kJ.

Ví dụ 3: Tổng hợp NO

$\ce{N2(g) + O2(g) -> 2NO(g)}$

$\Delta_rH = 2(+90{,}3) - 0 = +180{,}6$ kJ (thu nhiệt).

Xem bài: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy chuẩn

Các bước thực hiện

Viết phương trình đã cân bằng, ghi đủ trạng thái chất.
Tra enthalpy tạo thành của từng chất (đơn chất bền bằng $0$).
Nhân với hệ số, tính tổng sản phẩm và tổng chất đầu rồi trừ.

Những lỗi thường gặp

Bài tập thực hành

Tính $\Delta_rH$ của $\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}$ biết $\Delta_fH$ của $\ce{CaCO3}$, $\ce{CaO}$ lần lượt là $-1206{,}9$ và $-635{,}1$ kJ/mol.
Tính $\Delta_rH$ của $\ce{2Al(s) + Fe2O3(s) -> Al2O3(s) + 2Fe(s)}$.
Tính $\Delta_rH$ của $\ce{C2H2(g) + 5/2O2(g) -> 2CO2(g) + H2O(l)}$.
Tính nhiệt tỏa ra khi đốt $1$ g $\ce{CH4}$ (C $=12$, H $=1$).
Tính $\Delta_rH$ của $\ce{2NO(g) + O2(g) -> 2NO2(g)}$ biết $\Delta_fH$ của $\ce{NO2}$ là $+33{,}2$ kJ/mol.

Đáp án

$-635{,}1 - 393{,}5 + 1206{,}9 = +178{,}3$ kJ.
$-1675{,}7 - (-824{,}2) = -851{,}5$ kJ.
$2(-393{,}5) + (-285{,}8) - 227 = -1299{,}8$ kJ.
$890{,}5 : 16 \approx 55{,}7$ kJ.
$2(33{,}2) - 2(90{,}3) = -114{,}2$ kJ.

Tổng kết

Bài học liên quan

Bài trước: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy chuẩn

Bài tiếp theo: Tính biến thiên enthalpy theo năng lượng liên kết

Xem tất cả bài học chủ điểm Năng lượng hóa học

Câu hỏi thường gặp

Công thức tính biến thiên enthalpy theo enthalpy tạo thành?

Tổng enthalpy tạo thành của sản phẩm trừ tổng của chất phản ứng, nhân hệ số.

Enthalpy tạo thành của đơn chất bằng bao nhiêu?

Bằng $0$ nếu là dạng bền nhất ở điều kiện chuẩn.

Vì sao phải ghi trạng thái chất?

Vì enthalpy tạo thành phụ thuộc trạng thái.

Kết quả âm hay dương cho biết điều gì?

Âm là tỏa nhiệt, dương là thu nhiệt.