a) Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào bảng nhiệt tạo thành:

1. Viết phương trình phản ứng:

$$C_{3}H_{8}(g) + 5O_{2}(g) \to 3CO_{2}(g) + 4H_{2}O(g)$$C3​H8​(g)+5O2​(g)→3CO2​(g)+4H2​O(g)

1. Tính biến thiên enthalpy chuẩn ($$\Delta_{r}H^{o}$$Δr​Ho) dựa trên nhiệt tạo thành chuẩn:

$$\Delta_{r}H^{o} = \sum \Delta_{f}H^{o}(sp) - \sum \Delta_{f}H^{o}(cd)$$Δr​Ho=∑Δf​Ho(sp)−∑Δf​Ho(cd)

$$\Delta_{r}H^{o} = [3\Delta_{f}H^{o}(CO_{2}(g)) + 4\Delta_{f}H^{o}(H_{2}O(g))] - [\Delta_{f}H^{o}(C_{3}H_{8}(g)) + 5\Delta_{f}H^{o}(O_{2}(g))]$$Δr​Ho=[3Δf​Ho(CO2​(g))+4Δf​Ho(H2​O(g))]−[Δf​Ho(C3​H8​(g))+5Δf​Ho(O2​(g))]

$$\Delta_{r}H^{o} = [3(-393,5) + 4(-241,8)] - [-105 + 5(0)]$$Δr​Ho=[3(−393,5)+4(−241,8)]−[−105+5(0)]kJ/mol

$$\Delta_{r}H^{o} = (-1180,5 - 967,2) + 105 = -2042,7$$Δr​Ho=(−1180,5−967,2)+105=−2042,7kJ/mol

b) Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng dựa vào năng lượng liên kết:

1. Xác định số lượng và loại liên kết trong các chất tham gia và sản phẩm:

$$C_{3}H_{8}$$C3​H8​: 2 liên kết C-C, 8 liên kết C-H
$$O_{2}$$O2​: 5 liên kết O=O
$$CO_{2}$$CO2​: 6 liên kết C=O
$$H_{2}O$$H2​O: 8 liên kết O-H

1. Tính tổng năng lượng liên kết của chất tham gia và sản phẩm:

Tổng năng lượng liên kết chất tham gia: $$E_{tg} = 2E_{C-C} + 8E_{C-H} + 5E_{O=O} = 2(346) + 8(418) + 5(494) = 692 + 3344 + 2470 = 6506$$Etg​=2EC−C​+8EC−H​+5EO=O​=2(346)+8(418)+5(494)=692+3344+2470=6506kJ/mol

Tổng năng lượng liên kết chất sản phẩm: $$E_{sp} = 6E_{C=O} + 8E_{O-H} = 6(732) + 8(459) = 4392 + 3672 = 8064$$Esp​=6EC=O​+8EO−H​=6(732)+8(459)=4392+3672=8064kJ/mol

1. Tính biến thiên enthalpy chuẩn:

$$\Delta_{r}H^{o} = E_{sp} - E_{tg} = 8064 - 6506 = 1558$$Δr​Ho=Esp​−Etg​=8064−6506=1558 kJ/mol

c) So sánh và giải thích sự khác biệt:

Hai giá trị $$\Delta_{r}H^{o}$$Δr​Ho tính được bằng hai phương pháp khác nhau: -2042,7 kJ/mol (dựa trên nhiệt tạo thành) và 1558 kJ/mol (dựa trên năng lượng liên kết). Sự khác biệt lớn này là do các giá trị năng lượng liên kết được sử dụng là giá trị trung bình, không phản ánh chính xác năng lượng liên kết trong phân tử cụ thể. Phương pháp tính dựa trên nhiệt tạo thành thường chính xác hơn vì nó dựa trên các giá trị thực nghiệm.

1. số mol khí SO2 thu được.

Số mol SO2 = thể tích SO2 (đktc) / 22,4 L/mol = 5,6 L / 22,4 L/mol = 0,25 mol

1. Viết phương trình phản ứng và lập hệ phương trình.

Zn + 2H2SO4 đặc nóng → ZnSO4 + SO2 + 2H2O 2Al + 6H2SO4 đặc nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Gọi x là số mol Zn và y là số mol Al. Ta có hệ phương trình:

65x + 27y = 9,2 (bảo toàn khối lượng) x + 1,5y = 0,25 (bảo toàn số mol SO2)

1. Giải hệ phương trình.

Nhân phương trình thứ hai với 65: 65x + 97,5y = 16,25 Trừ phương trình này cho phương trình thứ nhất: 70,5y = 7,05
y = 0,1 mol

1. Tính khối lượng Al.

Khối lượng Al = số mol Al × khối lượng mol Al = 0,1 mol × 27 g/mol = 2,7 g

1. Cân bằng phản ứng a.

$$10FeS + 42HNO_{3} \to 10Fe(NO_{3})_{3} + 3N_{2}O + 10H_{2}SO_{4} + 18H_{2}O$$10FeS+42HNO3​→10Fe(NO3​)3​+3N2​O+10H2​SO4​+18H2​O

1. Cân bằng phản ứng b.

$$2NaCrO_{2} + 3Br_{2} + 8NaOH \to 2Na_{2}CrO_{4} + 6NaBr + 4H_{2}O$$2NaCrO2​+3Br2​+8NaOH→2Na2​CrO4​+6NaBr+4H2​O

1. Cân bằng phản ứng c. Đây là phản ứng tổng quát, cần biết n và m cụ thể để cân bằng chính xác. Tuy nhiên, ta có thể viết phương trình cân bằng tổng quát như sau:

$$(3n-m)Fe_{n}O_{m} + (18n-6m)HNO_{3} \to (3n-m)Fe(NO_{3})_{3} + (3n-3m)NO + (9n-3m)H_{2}O$$(3n−m)Fen​Om​+(18n−6m)HNO3​→(3n−m)Fe(NO3​)3​+(3n−3m)NO+(9n−3m)H2​O

1. Cân bằng phản ứng d.

$$4Mg + 10HNO_{3} \to 4Mg(NO_{3})_{2} + NH_{4}NO_{3} + 3H_{2}O$$

a)

1. Xác định đơn chất bền nhất của Al và O. Đơn chất bền nhất của Al là Al(r) và của O là $$O_{2}$$O2​(k)

2. Viết phương trình phản ứng tạo thành $$Al_{2}O_{3}$$Al2​O3​ từ các đơn chất bền:

4Al(r) + 3$$O_{2}$$O2​(k) → 2$$Al_{2}O_{3}$$Al2​O3​(r) ΔH = -3352 kJ

1. Viết phương trình nhiệt hóa học:

4Al(r) + 3$$O_{2}$$O2​(k) → 2$$Al_{2}O_{3}$$Al2​O3​(r) ΔH°$$_{298}$$298​ = -3352 kJ/mol

b)

1. Tính số mol $$O_{2}$$O2​:

n($$O_{2}$$O2​) = V/$$V_{m}$$Vm​ = 7,437 L / 22,4 L/mol = 0,332 mol

1. Sử dụng tỉ lệ mol từ phương trình phản ứng để tính lượng nhiệt:

Từ phương trình, 3 mol $$O_{2}$$O2​ phản ứng tỏa ra 3352 kJ nhiệt. Vậy 0,332 mol $$O_{2}$$O2​ phản ứng tỏa ra:

Q = (0,332 mol / 3 mol) * (-3352 kJ) = -371,2 kJ

Câu a) Khi ở nơi đông người trong không gian kín, ta cảm thấy khó thở và phải thở nhanh hơn vì nồng độ oxy giảm và nồng độ carbon dioxide tăng. Hơi thở của nhiều người cùng thải ra khí CO2 vào không gian kín, làm giảm tỷ lệ oxy trong không khí. Cơ thể nhận biết được sự thiếu oxy và tăng nồng độ CO2, kích thích trung khu hô hấp làm tăng nhịp thở để cung cấp đủ oxy cho cơ thể và thải CO2 ra ngoài.

Câu b) Tàn đóm đỏ bùng lên khi cho vào bình oxygen nguyên chất vì oxygen là chất duy trì sự cháy. Oxy nguyên chất có nồng độ oxy cao hơn nhiều so với không khí bình thường (khoảng 21% oxy). Khi tàn đóm đỏ tiếp xúc với oxy nguyên chất, phản ứng cháy diễn ra mạnh mẽ hơn, cung cấp đủ oxy cho quá trình oxy hóa hoàn toàn, làm cho tàn đóm bùng cháy dữ dội.

1. Viết phương trình phản ứng.

$$2Fe + 6H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3SO_{2} + 6H_{2}O$$2Fe+6H2​SO4​→Fe2​(SO4​)3​+3SO2​+6H2​O

1. Tính số mol khí $$SO_{2}$$SO2​.

$$n_{SO_{2}} = \frac{V_{SO_{2}}}{22,4} = \frac{3,36}{22,4} = 0,15 \, mol$$nSO2​​=22,4VSO2​​​=22,43,36​=0,15mol

1. Tính số mol Fe theo phương trình phản ứng.

Từ phương trình, ta thấy tỉ lệ mol giữa Fe và $$SO_{2}$$SO2​ là 2:3. Do đó:

$$n_{Fe} = \frac{2}{3} n_{SO_{2}} = \frac{2}{3} \times 0,15 = 0,1 \, mol$$nFe​=32​nSO2​​=32​×0,15=0,1mol

1. Tính khối lượng Fe.

$$m_{Fe} = n_{Fe} \times M_{Fe} = 0,1 \times 56 = 5,6 \, g$$mFe​=nFe​×MFe​=0,1×56=5,6g

Đáp án a: m = 5,6g

1. Tính số mol muối $$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$$Fe2​(SO4​)3​.

Từ phương trình, tỉ lệ mol giữa Fe và $$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$$Fe2​(SO4​)3​là 2:1. Do đó:

$$n_{Fe_{2}(SO_{4})_{3}} = \frac{1}{2} n_{Fe} = \frac{1}{2} \times 0,1 = 0,05 \, mol$$nFe2​(SO4​)3​​=21​nFe​=21​×0,1=0,05mol

1. Tính khối lượng muối $$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$$Fe2​(SO4​)3​.

   mFe2​(SO4​)3​​=nFe2​(SO4​)3​​×MFe2​(SO4​)3​​=0,05×400=20g

   Đáp án b: Khối lượng muối thu được là 20g

1. Cân bằng phản ứng 1: $$NH_{3} + O_{2} \to NO + H_{2}O$$NH3​+O2​→NO+H2​O

Quá trình oxi hóa: $$N^{-3} \to N^{+2} + 5e$$N−3→N+2+5e
Quá trình khử: $$O_{2} + 4e \to 2O^{-2}$$O2​+4e→2O−2

Nhân 4 vào quá trình oxi hóa và nhân 5 vào quá trình khử để cân bằng electron:$$4N^{-3} \to 4N^{+2} + 20e$$4N−3→4N+2+20e
$$5O_{2} + 20e \to 10O^{-2}$$5O2​+20e→10O−2

Cân bằng nguyên tố:$$4NH_{3} + 5O_{2} \to 4NO + 6H_{2}O$$4NH3​+5O2​→4NO+6H2​O

1. Cân bằng phản ứng 2: $$Cu + HNO_{3} \to Cu(NO_{3})_{2} + NO + H_{2}O$$Cu+HNO3​→Cu(NO3​)2​+NO+H2​O

Quá trình oxi hóa: $$Cu^{0} \to Cu^{+2} + 2e$$Cu0→Cu+2+2e
Quá trình khử: $$N^{+5} + 3e \to N^{+2}$$N+5+3e→N+2

Nhân 3 vào quá trình oxi hóa và nhân 2 vào quá trình khử để cân bằng electron:$$3Cu^{0} \to 3Cu^{+2} + 6e$$3Cu0→3Cu+2+6e
$$2N^{+5} + 6e \to 2N^{+2}$$2N+5+6e→2N+2

Cân bằng nguyên tố:$$3Cu + 8HNO_{3} \to 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO + 4H_{2}O$$3Cu+8HNO3​→3Cu(NO3​)2​+2NO+4H2​O

1. Cân bằng phản ứng 3: $$Mg + HNO_{3} \to Mg(NO_{3})_{2} + NH_{4}NO_{3} + H_{2}O$$Mg+HNO3​→Mg(NO3​)2​+NH4​NO3​+H2​O

Quá trình oxi hóa: $$Mg^{0} \to Mg^{+2} + 2e$$Mg0→Mg+2+2e
Quá trình khử: $$N^{+5} + 8e \to N^{-3}$$N+5+8e→N−3

Nhân 8 vào quá trình oxi hóa và nhân 2 vào quá trình khử để cân bằng electron:$$8Mg^{0} \to 8Mg^{+2} + 16e$$8Mg0→8Mg+2+16e
$$2N^{+5} + 16e \to 2N^{-3}$$2N+5+16e→2N−3

Cân bằng nguyên tố:$$8Mg + 10HNO_{3} \to 8Mg(NO_{3})_{2} + NH_{4}NO_{3} + 3H_{2}O$$8Mg+10HNO3​→8Mg(NO3​)2​+NH4​NO3​+3H2​O

1. Cân bằng phản ứng 4: $$Zn + H_{2}SO_{4} \to ZnSO_{4} + H_{2}S + H_{2}O$$Zn+H2​SO4​→ZnSO4​+H2​S+H2​O

Quá trình oxi hóa: $$Zn^{0} \to Zn^{+2} + 2e$$Zn0→Zn+2+2e
Quá trình khử: $$S^{+6} + 8e \to S^{-2}$$S+6+8e→S−2

Nhân 4 vào quá trình oxi hóa để cân bằng electron:$$4Zn^{0} \to 4Zn^{+2} + 8e$$4Zn0→4Zn+2+8e
$$S^{+6} + 8e \to S^{-2}$$S+6+8e→S−2

Cân bằng nguyên tố:$$4Zn + 5H_{2}SO_{4} \to 4ZnSO_{4} + H_{2}S + 4H_{2}O$$

1. Cân bằng phương trình phản ứng.

Phương trình phản ứng chưa cân bằng:

$$CaC_{2}O_{4} + KMnO_{4} + H_{2}SO_{4} \to CaSO_{4} + K_{2}SO_{4} + MnSO_{4} + CO_{2} + H_{2}O$$CaC2​O4​+KMnO4​+H2​SO4​→CaSO4​+K2​SO4​+MnSO4​+CO2​+H2​O

Để cân bằng, ta cần cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế:

$$5CaC_{2}O_{4} + 2KMnO_{4} + 8H_{2}SO_{4} \to 5CaSO_{4} + K_{2}SO_{4} + 2MnSO_{4} + 10CO_{2} + 8H_{2}O$$5CaC2​O4​+2KMnO4​+8H2​SO4​→5CaSO4​+K2​SO4​+2MnSO4​+10CO2​+8H2​O

1. Tính số mol $$KMnO_{4}$$KMnO4​ đã dùng.

Số mol $$KMnO_{4}$$KMnO4​ là:

$$n_{KMnO_{4}} = V_{KMnO_{4}} \times C_{KMnO_{4}} = 2,05 \times 10^{-3} L \times 8,1 \times 10^{-4} mol/L = 1,6605 \times 10^{-6} mol$$nKMnO4​​=VKMnO4​​×CKMnO4​​=2,05×10−3L×8,1×10−4mol/L=1,6605×10−6mol

1. Tính số mol $$CaC_{2}O_{4}$$CaC2​O4​.

Từ phương trình cân bằng, ta thấy tỉ lệ mol giữa $$CaC_{2}O_{4}$$CaC2​O4​ và $$KMnO_{4}$$KMnO4​ là 5:2. Vậy số mol $$CaC_{2}O_{4}$$CaC2​O4​ là:

$$n_{CaC_{2}O_{4}} = \frac{5}{2} \times n_{KMnO_{4}} = \frac{5}{2} \times 1,6605 \times 10^{-6} mol = 4,15125 \times 10^{-6} mol$$nCaC2​O4​​=25​×nKMnO4​​=25​×1,6605×10−6mol=4,15125×10−6mol

1. Tính khối lượng $$Ca^{2+}$$Ca2+.

Khối lượng mol của $$CaC_{2}O_{4}$$CaC2​O4​ là: $$40 + 2(12) + 4(16) = 128 g/mol$$$$40+2(12)+4(16)=128g/mol$$. Khối lượng mol của $$Ca^{2+}$$Ca2+ là 40 g/mol.

Khối lượng $$Ca^{2+}$$Ca2+ trong $$4,15125 \times 10^{-6}$$4,15125×10−6 mol $$CaC_{2}O_{4}$$CaC2​O4​ là:

$$m_{Ca^{2+}} = n_{CaC_{2}O_{4}} \times \frac{M_{Ca^{2+}}}{M_{CaC_{2}O_{4}}} \times M_{Ca^{2+}} = 4,15125 \times 10^{-6} mol \times 40 g/mol = 1,6605 \times 10^{-4} g$$mCa2+​=nCaC2​O4​​×MCaC2​O4​​MCa2+​​×MCa2+​=4,15125×10−6mol×40g/mol=1,6605×10−4g

1. Tính nồng độ $$Ca^{2+}$$Ca2+ trong máu.

Nồng độ $$Ca^{2+}$$Ca2+ trong máu là:

$$\frac{1,6605 \times 10^{-4} g}{1 \times 10^{-3} L} \times \frac{100 mL}{100 mL} \times \frac{1000 mg}{1 g} = 16,605 mg/100 mL$$1×10−3L1,6605×10−4g​×100mL100mL​×1g1000mg​=16,605mg/100mL

-82,2kj/mol

Câu a:$$Fe + HNO_{3} \to Fe(NO_{3})_{3} + NO + H_{2}O$$Fe+HNO3​→Fe(NO3​)3​+NO+H2​O

1. Xác định số oxi hóa

   • Fe: từ 0 lên +3 (quá trình oxi hóa)
   • N: từ +5 xuống +2 (quá trình khử)

2. Viết quá trình oxi hóa và khử

   • Quá trình oxi hóa: $$Fe \to Fe^{3+} + 3e^-$$Fe→Fe3++3e−
   • Quá trình khử: $$N^{5+} + 3e^- \to N^{2+}$$N5++3e−→N2+

3. Cân bằng electron

Nhân quá trình oxi hóa với 1 và quá trình khử với 1 để số electron cho bằng số electron nhận.

1. Cân bằng nguyên tử

$$Fe + 4HNO_{3} \to Fe(NO_{3})_{3} + NO + 2H_{2}O$$Fe+4HNO3​→Fe(NO3​)3​+NO+2H2​O.            
 

Phản ứng cân bằng là: $$3Fe + 8HNO_{3} \to 3Fe(NO_{3})_{3} + 2NO + 4H_{2}O$$3Fe+8HNO3​→3Fe(NO3​)3​+2NO+4H2​O

Chất oxi hóa: $$HNO_{3}$$HNO3​
Chất khử: $$Fe$$$$Fe$$
Quá trình oxi hóa: $$Fe \to Fe^{3+} + 3e^-$$Fe→Fe3++3e−
Quá trình khử: $$N^{5+} + 3e^- \to N^{2+}$$N5++3e−→N2+

Câu b:$$KMnO_{4} + FeSO_{4} + H_{2}SO_{4} \to Fe_{2}(SO_{4})_{3} + MnSO_{4} + K_{2}SO_{4} + H_{2}O$$KMnO4​+FeSO4​+H2​SO4​→Fe2​(SO4​)3​+MnSO4​+K2​SO4​+H2​O

1. Xác định số oxi hóa

   • Mn: từ +7 xuống +2 (quá trình khử)
   • Fe: từ +2 lên +3 (quá trình oxi hóa)

2. Viết quá trình oxi hóa và khử

   • Quá trình oxi hóa: $$2Fe^{2+} \to 2Fe^{3+} + 2e^-$$2Fe2+→2Fe3++2e−
   • Quá trình khử: $$Mn^{7+} + 5e^- \to Mn^{2+}$$Mn7++5e−→Mn2+

3. Cân bằng electron

Nhân quá trình oxi hóa với 5 và quá trình khử với 2 để số electron cho bằng số electron nhận.

1. Cân bằng nguyên tử

$$2KMnO_{4} + 10FeSO_{4} + 8H_{2}SO_{4} \to 5Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2MnSO_{4} + K_{2}SO_{4} + 8H_{2}O$$2KMnO4​+10FeSO4​+8H2​SO4​→5Fe2​(SO4​)3​+2MnSO4​+K2​SO4​+8H2​O

Chất oxi hóa: $$KMnO_{4}$$KMnO4​
Chất khử: $$FeSO_{4}$$FeSO4​
Quá trình oxi hóa: $$2Fe^{2+} \to 2Fe^{3+} + 2e^-$$2Fe2+→2Fe3++2e−
Quá trình khử: $$Mn^{7+} + 5e^- \to Mn^{2+}$$Mn7++5e−→Mn2+