Năng lượng hoạt hóa và cơ chế ảnh hưởng của chất xúc tác
10 câu
Bài tập năng lượng hoạt hóa và cơ chế ảnh hưởng của chất xúc tác — Hóa học lớp 10: 10 câu từ nhận biết đến vận dụng cao, gồm trắc nghiệm nhiều phương án, đúng – sai, trả lời ngắn và tự luận, có đáp án và lời giải chi tiết từng câu.
Trắc nghiệm nhiều phương án
3 câu
Nhận biết
Câu 1.
Phản ứng nhiệt phân potassium chlorate
(2KClO3→2KCl+3O2) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
160 kJ/mol và chiều nghịch
249 kJ/mol. Năng lượng hoạt hoá của một phản ứng là
A
năng lượng cần để phá vỡ mọi liên kết trong chất đầu
B
năng lượng tối thiểu mà một va chạm phải có để phản ứng xảy ra
C
nhiệt lượng toả ra hoặc thu vào của phản ứng
D
năng lượng trung bình của các tiểu phân trong hệ
Thông hiểu
Câu 2.
Sơ đồ một phản ứng A ⇌ B cho mức enthalpy A là
150, B là
110, đỉnh không xúc tác
280kJ/mol, trên cùng một thang năng lượng. Bộ kết quả nào đúng?
A
(ΔH;Ea,f;Ea,r)=(−40;130;170)kJ/mol.
B
(−170;280;170)kJ/mol
C
(40;130;170)kJ/mol
D
(−40;170;130)kJ/mol
Vận dụng
Câu 3.
Đường phản ứng giả định hai bước A→I→P có mức năng lượng trên cùng lượng chất quy ước:
A=20, đỉnh bước một
T1=40, trung gian
I=−10, đỉnh bước hai
T2=90, sản phẩm
P=−30kJ. Chỉ xét chiều A→P. Bộ kết quả nào đúng?
A
ΔH=50kJ; rào chỉ bằng độ cao đỉnh so mốc không.
B
ΔH=−50; Ea,1=20, Ea,2=100kJ; bước hai cao hơn. Rào bước hai tính từ I, không từ A.
C
Trung gian thấp hơn chất đầu nên rào bước hai bằng không.
D
ΔH=−50; Ea,1=20; Ea,2=70kJ.
Câu đúng / sai
2 câu
Thông hiểu
Câu 4.
Sơ đồ một phản ứng A ⇌ B cho mức enthalpy A là
150, B là
230, đỉnh không xúc tác
330kJ/mol, trên cùng một thang năng lượng. Đỉnh đường có xúc tác là
300kJ/mol, mức A/B giữ nguyên, cùng nhiệt độ.
a)
Rào thuận giảm từ 180 xuống 150kJ/mol.
b)
Thêm xúc tác làm enthalpy đổi từ 80 thành −80kJ/mol.
c)
Rào nghịch giảm từ 100 xuống 70kJ/mol.
d)
Xúc tác đổi hằng số cân bằng ở cùng nhiệt độ.
Vận dụng cao
Câu 5.
Phản ứng oxi hoá sulfur dioxide
(2SO2+O2→2SO3) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
100 kJ/mol và chiều nghịch
298 kJ/mol.
a)
Phản ứng ấy là phản ứng toả nhiệt.
b)
Tăng nhiệt độ làm nhiều va chạm vượt được rào hơn, nhưng không đổi giá trị năng lượng hoạt hoá.
c)
Phản ứng toả nhiệt có rào chiều thuận thấp hơn rào chiều nghịch.
d)
Sau khi thêm xúc tác làm cả hai rào giảm 20 kJ/mol, rào chiều nghịch bằng 298 kJ/mol.
Trả lời ngắn
2 câu
Thông hiểu
Câu 6.
Phản ứng nhiệt phân potassium chlorate
(2KClO3→2KCl+3O2) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
280 kJ/mol và chiều nghịch
369 kJ/mol. Biến thiên enthalpy của phản ứng bằng bao nhiêu kJ? (trả lời kèm dấu).
Vận dụng
Câu 7.
Phản ứng phân huỷ ammonia
(2NH3→N2+3H2) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
220 kJ/mol và chiều nghịch
128 kJ/mol. Thêm
Fe làm năng lượng hoạt hoá chiều thuận còn
150 kJ/mol. Rào chiều thuận đã giảm bao nhiêu kJ/mol?
Tự luận
3 câu
Nhận biết
Câu 8.
Phản ứng hydrogen hoá ethylene
(C2H4+H2→C2H6) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
150 kJ/mol và chiều nghịch
287 kJ/mol. Biến thiên enthalpy của phản ứng bằng bao nhiêu kJ?
Vận dụng
Câu 9.
Phản ứng oxi hoá sulfur dioxide
(2SO2+O2→2SO3) có năng lượng hoạt hoá chiều thuận
270 kJ/mol và chiều nghịch
468 kJ/mol. Thêm
V2O5 làm cả hai rào giảm
50 kJ/mol. Năng lượng hoạt hoá chiều nghịch khi đó bằng bao nhiêu kJ/mol?
Thông hiểu
Câu 10.
Sơ đồ một phản ứng A ⇌ B cho mức enthalpy A là
120, B là
170, đỉnh không xúc tác
270kJ/mol, trên cùng một thang năng lượng. Đỉnh đường có xúc tác là
210kJ/mol, mức A/B giữ nguyên, cùng nhiệt độ. Tính rào thuận/nghịch trước và sau xúc tác. Xét enthalpy và hằng số cân bằng có đổi ở cùng nhiệt độ không; giải thích.
Liên kết hóa học nâng cao và hình học phân tử
10 câu
Bài tập liên kết hóa học nâng cao và hình học phân tử — Hóa học lớp 10: 10 câu từ nhận biết đến vận dụng, gồm trắc nghiệm nhiều phương án, đúng – sai, trả lời ngắn và tự luận, có đáp án và lời giải chi tiết từng câu.
Trắc nghiệm nhiều phương án
3 câu
Nhận biết
Câu 11.
Phân tử
BeCl2 có nguyên tử trung tâm
Be với
2 vùng liên kết và
0 cặp electron riêng. Tổng số vùng electron quanh nguyên tử trung tâm bằng
Vận dụng
Câu 12.
Phân tử
BeCl2 có nguyên tử trung tâm
Be với
2 vùng liên kết và
0 cặp electron riêng. Góc liên kết trong phân tử ấy xấp xỉ
D
109,5∘
Thông hiểu
Câu 13.
Phân tử
BF3 có nguyên tử trung tâm
B với
3 vùng liên kết và
0 cặp electron riêng. Các vùng electron quanh
B sắp xếp theo kiểu
A
tứ diện
B
lập phương
C
thẳng hàng
D
tam giác đều
Câu đúng / sai
1 câu
Vận dụng
Câu 14.
Phân tử
NH3 có nguyên tử trung tâm
N với
3 vùng liên kết và
1 cặp electron riêng.
a)
Góc liên kết giảm dần theo dãy CH4, NH3, H2O vì số cặp electron riêng tăng dần.
b)
Phân tử ấy có dạng thẳng.
c)
Cặp electron riêng đẩy các cặp khác yếu hơn cặp electron dùng chung.
d)
Hình dạng phân tử được xác định theo vị trí các nguyên tử, không kể cặp electron riêng.
Trả lời ngắn
3 câu
Nhận biết
Câu 15.
Phân tử
H2S có nguyên tử trung tâm
S với
2 vùng liên kết và
2 cặp electron riêng. Tổng số vùng electron quanh nguyên tử trung tâm bằng bao nhiêu?
Thông hiểu
Câu 16.
Phân tử
BF3 có nguyên tử trung tâm
B với
3 vùng liên kết và
0 cặp electron riêng. Góc liên kết trong phân tử ấy xấp xỉ bao nhiêu độ?
Vận dụng
Câu 17.
Trong phân tử
HCN, nguyên tử trung tâm
C liên kết với
2 nguyên tử và góc liên kết đo được xấp xỉ
180∘. Trên nguyên tử
C còn bao nhiêu cặp electron riêng?
Tự luận
3 câu
Nhận biết
Câu 18.
Phân tử
H2O có nguyên tử trung tâm
O với
2 vùng liên kết và
2 cặp electron riêng. Tổng số vùng electron quanh nguyên tử trung tâm bằng bao nhiêu?
Thông hiểu
Câu 19.
Phân tử
NH3 có nguyên tử trung tâm
N với
3 vùng liên kết và
1 cặp electron riêng. Góc liên kết trong phân tử ấy xấp xỉ bao nhiêu độ?
Vận dụng
Câu 20.
Trong phân tử
BF3, nguyên tử trung tâm
B liên kết với
3 nguyên tử và góc liên kết đo được xấp xỉ
120∘. Trên nguyên tử
B còn bao nhiêu cặp electron riêng?
Entropy và chiều tự diễn biến của quá trình
10 câu
Bài tập entropy và chiều tự diễn biến của quá trình — Hóa học lớp 10: 10 câu từ nhận biết đến vận dụng, gồm trắc nghiệm nhiều phương án, đúng – sai, trả lời ngắn và tự luận, có đáp án và lời giải chi tiết từng câu.
Trắc nghiệm nhiều phương án
3 câu
Nhận biết
Câu 21.
Với cùng một chất, entropy ở ba trạng thái được sắp xếp thế nào? (Tham khảo phản ứng tổng hợp hydrogen chloride:
H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g).)
A
Slỏng<Sra˘ˊn<Skhıˊ
B
Skhıˊ<Slỏng<Sra˘ˊn
C
Ba trạng thái có entropy bằng nhau
D
Sra˘ˊn<Slỏng<Skhıˊ
Thông hiểu
Câu 22.
Phản ứng sự gỉ của sắt có phương trình
4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s). Chỉ nhìn số mol khí hai vế, biến thiên entropy của phản ứng
A
khó đoán dấu chỉ bằng số mol khí
B
mang dấu âm
C
bằng không
D
mang dấu dương
Vận dụng
Câu 23.
Cho phản ứng
H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g) với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(H2(g))=131,
S0(Cl2(g))=223,
S0(HCl(g))=187. Biến thiên entropy của phản ứng bằng
A
20J/K
B
374J/K
C
−20J/K
D
728J/K
Câu đúng / sai
1 câu
Vận dụng
Câu 24.
Cho phản ứng tổng hợp ammonia:
N2(g)+3H2(g)→2NH3(g), với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(N2(g))=192,
S0(H2(g))=131,
S0(NH3(g))=193.
a)
Với cùng một chất, entropy ở thể khí nhỏ hơn ở thể lỏng và thể rắn.
b)
Tổng entropy của các sản phẩm bằng 386 J/K.
c)
Khi tính ΔrS, mỗi giá trị S0 phải nhân với hệ số của chất trong phương trình.
d)
Phản ứng sự gỉ của sắt (4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s)) có biến thiên entropy âm.
Trả lời ngắn
3 câu
Nhận biết
Câu 25.
Cho phản ứng
N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(N2(g))=192,
S0(H2(g))=131,
S0(NH3(g))=193. Tính tổng entropy của các sản phẩm.
Vận dụng
Câu 26.
Cho phản ứng
CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(CH4(g))=186,
S0(O2(g))=205,
S0(CO2(g))=214,
S0(H2O(l))=70. Tính biến thiên entropy của phản ứng (trả lời kèm dấu).
Thông hiểu
Câu 27.
Trong phản ứng
H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g), số mol khí ở vế sản phẩm bằng bao nhiêu?
Tự luận
3 câu
Nhận biết
Câu 28.
Cho phản ứng
4Fe(s)+3O2(g)→2Fe2O3(s) với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(Fe(s))=27,
S0(O2(g))=205,
S0(Fe2O3(s))=87. Tính tổng entropy của các sản phẩm.
Thông hiểu
Câu 29.
Trong phản ứng
H2O(l)→H2O(g), số mol khí ở vế sản phẩm bằng bao nhiêu?
Vận dụng
Câu 30.
Cho phản ứng
I2(s)→I2(g) với entropy chuẩn (J/(mol·K)):
S0(I2(s))=116,
S0(I2(g))=261. Tính biến thiên entropy của phản ứng.
Biến thiên năng lượng tự do Gibbs
11 câu
Bài tập biến thiên năng lượng tự do gibbs — Hóa học lớp 10: 11 câu từ nhận biết đến vận dụng cao, gồm trắc nghiệm nhiều phương án, đúng – sai, trả lời ngắn và tự luận, có đáp án và lời giải chi tiết từng câu.
Trắc nghiệm nhiều phương án
3 câu
Nhận biết
Câu 31.
Phản ứng phân huỷ hydrogen peroxide
(2H2O2(l)→2H2O(l)+O2(g)) có
ΔH=−196 kJ và
ΔS=126 J/K. Một quá trình tự xảy ra theo chiều thuận khi
Thông hiểu
Câu 32.
Phản ứng oxi hoá sulfur dioxide
(2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)) có
ΔH=−198 kJ và
ΔS=−187 J/K. Ở
500 K, biến thiên năng lượng tự do Gibbs của phản ứng bằng
A
93302kJ
B
−198kJ
C
−291,5kJ
D
−104,5kJ
Vận dụng
Câu 33.
Muối giả định MX khan được xét theo cùng trạng thái chuẩn ở
319K. Phá mạng
MX(s)→M+(g)+X−(g) có
ΔH1=+918kJ/mol; hydrat hóa cả hai ion khí thành ion dung dịch có tổng
ΔH2=−913kJ/mol. Entropy của toàn quá trình là
ΔS=+51J/(mol⋅K); dùng
ΔG=ΔH−TΔS. Bộ kết quả và nhận xét nào đúng?
A
Chỉ từ enthalpy dương tính được nồng độ bão hòa bằng không.
B
ΔH=+5 nên chắc chắn không tan dù ΔG<0.
C
ΔG=−16264kJ/mol.
D
ΔH=+5kJ/mol; ΔG=−11,269kJ/mol<0: chiều hòa tan chuẩn thuận lợi. Không suy độ tan bão hòa từ riêng ΔH.
Câu đúng / sai
2 câu
Vận dụng
Câu 34.
Hai tuyến chuẩn A, B có
ΔH,ΔS không đổi trong khoảng
150–
350K. A:
ΔHA=+13,5kJ/mol,
ΔSA=+0,054kJ/(mol⋅K); B:
ΔHB=−22,25kJ/mol,
ΔSB=−0,089kJ/(mol⋅K). Dùng
ΔG=ΔH−TΔS, chiều thuận có lợi nhiệt động khi
ΔG<0. Xét hai nhiệt độ
168 và
311K.
a)
Ở 168K, A có ΔGA<0.
b)
Ở 168K, B có ΔGB<0.
c)
Ở 311K, chỉ A có ΔG<0.
d)
Thêm xúc tác có thể làm B ở 311K đổi từ Gibbs dương thành âm.
Vận dụng cao
Câu 35.
Phản ứng tổng hợp hydrogen chloride
(H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)) có
ΔH=−184 kJ và
ΔS=20 J/K. Xét phản ứng ấy ở
500 K.
a)
Khi tính ΔG, phải đổi ΔS từ J/K sang kJ/K bằng cách nhân với 1000.
b)
ΔG=0 ứng với trạng thái cân bằng.
c)
Ở 500 K, phản ứng tự xảy ra theo chiều thuận.
d)
Không có nhiệt độ nào để ΔG=0: phản ứng không tự xảy ra ở nhiệt độ nào.
Trả lời ngắn
3 câu
Nhận biết
Câu 36.
Phản ứng nhiệt phân potassium chlorate
(2KClO3(s)→2KCl(s)+3O2(g)) có
ΔH=−89 kJ và
ΔS=494 J/K. Ở
1000 K, tính giá trị
T⋅ΔS theo kJ (trả lời kèm dấu).
Vận dụng
Câu 37.
Phản ứng phân huỷ calcium hydroxide
(Ca(OH)2(s)→CaO(s)+H2O(g)) có
ΔH=109 kJ và
ΔS=145 J/K. Tính
ΔG của phản ứng ở
1000 K (trả lời kèm dấu).
Vận dụng cao
Câu 38.
Một quy trình (lò nung dolomite: chỉ muốn phân huỷ phần magnesium carbonate, giữ nguyên phần calcium carbonate) dùng phản ứng chính
MgCO3(s)→MgO(s)+CO2(g) (phân huỷ magnesium carbonate). Ở cùng điều kiện vận hành còn có thể xảy ra phản ứng
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) (phân huỷ calcium carbonate) — phản ứng này
phải không tự diễn biến thì sản phẩm mới đạt chuẩn.
Do sai số thực nghiệm, các đại lượng nhiệt động chỉ được công bố dưới dạng khoảng;
mọi cặp giá trị trong khoảng đều có thể là giá trị thật:
| Phản ứng | ΔH∘ (kJ/mol) | ΔS∘ (J/(mol·K)) |
|---|
| Chính | từ 96,1 đến 105,1 | từ 172 đến 178 |
| Phụ | từ 174,6 đến 182 | từ 154 đến 168 |
Thiết bị chỉ chạy được ở nhiệt độ
nguyên kelvin trong miền an toàn từ
597 K đến
712 K. Coi
ΔH∘,
ΔS∘ không đổi theo nhiệt độ trong miền này và dùng
ΔG=ΔH∘−TΔS∘.
Yêu cầu
bền vững: ở nhiệt độ vận hành, phản ứng chính phải có
ΔG<0 và phản ứng phụ phải có
ΔG>0 với
mọi cặp giá trị trong các khoảng trên.
Tìm nhiệt độ vận hành
nguyên thấp nhất (theo K) bảo đảm đồng thời hai yêu cầu bền vững.
Tự luận
3 câu
Nhận biết
Câu 39.
Phản ứng nhiệt phân potassium chlorate
(2KClO3(s)→2KCl(s)+3O2(g)) có
ΔH=−89 kJ và
ΔS=494 J/K. Ở
298 K, tính giá trị
T⋅ΔS theo kJ (làm tròn đến hàng đơn vị).
Vận dụng cao
Câu 40.
Một quy trình (lò khí hoá than có phối liệu đá vôi: muốn khí hoá than, chưa muốn đá vôi phân huỷ) dùng phản ứng chính
C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g) (khí hoá than bằng hơi nước). Ở cùng điều kiện vận hành còn có thể xảy ra phản ứng
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) (phân huỷ calcium carbonate) — phản ứng này
phải không tự diễn biến thì sản phẩm mới đạt chuẩn.
Do sai số thực nghiệm, các đại lượng nhiệt động chỉ được công bố dưới dạng khoảng;
mọi cặp giá trị trong khoảng đều có thể là giá trị thật:
| Phản ứng | ΔH∘ (kJ/mol) | ΔS∘ (J/(mol·K)) |
|---|
| Chính | từ 125,3 đến 137,3 | từ 131 đến 137 |
| Phụ | từ 173,5 đến 183,1 | từ 159 đến 163 |
Thiết bị chỉ chạy được ở nhiệt độ
nguyên kelvin trong miền an toàn từ
952 K đến
1134 K. Coi
ΔH∘,
ΔS∘ không đổi theo nhiệt độ trong miền này và dùng
ΔG=ΔH∘−TΔS∘.
Yêu cầu
bền vững: ở nhiệt độ vận hành, phản ứng chính phải có
ΔG<0 và phản ứng phụ phải có
ΔG>0 với
mọi cặp giá trị trong các khoảng trên.
Chỉ rõ cặp
(ΔH∘,ΔS∘) bất lợi nhất cho từng yêu cầu và giải thích vì sao, lập hai bất phương trình theo
T, giao với miền thiết bị rồi tìm nhiệt độ nguyên thấp nhất; kiểm lại nhiệt độ ấy và nhiệt độ liền trước.
Vận dụng
Câu 41.
Một quá trình có
ΔH=+5,88kJ/mol và
ΔS=+28J/(mol⋅K), giả sử không đổi theo nhiệt độ. Dùng
ΔG=ΔH−TΔS, chiều thuận có lợi nhiệt động khi
ΔG<0. Xét hai nhiệt độ
151 và
265K. Xét tại
T1=151K và
T2=265K. Tính Gibbs tại hai nhiệt độ, ngưỡng Gibbs bằng không và miền thuận lợi; vì sao không xét riêng entropy dương?
Phản ứng hạt nhân, phóng xạ và ứng dụng
8 câu
Bài tập phản ứng hạt nhân, phóng xạ và ứng dụng — Hóa học lớp 10: 8 câu từ nhận biết đến vận dụng, gồm trắc nghiệm nhiều phương án, đúng – sai, trả lời ngắn và tự luận, có đáp án và lời giải chi tiết từng câu.
Trắc nghiệm nhiều phương án
3 câu
Thông hiểu
Câu 42.
Hạt nhân
614C phóng xạ
β−. Hạt nhân con tạo thành là
A
715N
B
614N
C
714N
D
410N
Nhận biết
Câu 43.
Hạt nhân
84210Po phóng xạ
α. Hạt
α chính là
Vận dụng
Câu 44.
Một mẫu chứa
112 gam
92235U. Sau
3 chu kì bán rã, khối lượng chất phóng xạ còn lại bằng
B
18,7g
Câu đúng / sai
1 câu
Vận dụng
Câu 45.
Một mẫu chứa
64 gam
84210Po, là chất phóng xạ
α.
a)
Phóng xạ α làm hạt nhân con giữ nguyên số khối và tăng một đơn vị điện tích.
b)
Phóng xạ β− làm hạt nhân con giảm bốn đơn vị số khối.
c)
Hạt nhân con có số hiệu nguyên tử 82.
d)
Sau 3 chu kì bán rã, khối lượng đã phân rã là 8 gam.
Trả lời ngắn
2 câu
Nhận biết
Câu 46.
Hạt nhân
84210Po phóng xạ
α. Số khối của hạt nhân con bằng bao nhiêu?
Vận dụng
Câu 47.
Hạt nhân
614C phóng xạ
β−. Số hiệu nguyên tử của hạt nhân con bằng bao nhiêu?
Tự luận
2 câu
Vận dụng
Câu 48.
Một mẫu chứa
80 gam
88226Ra. Sau
4 chu kì bán rã, khối lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu gam?
Nhận biết
Câu 49.
Hạt nhân
53131I phóng xạ
β−. Số khối của hạt nhân con bằng bao nhiêu?