Đề bài
Phản ứng nào sau đây là phản ứng thu nhiệt?
$NaOH(aq) + HCl(aq)\overset{}{\rightarrow}NaCl(aq) + H_{2}O(l)\,\,\,\Delta_{r}H_{298}^{o} = - 57,9\,\, kJ$.
$2ZnSO_{4}(s)\overset{}{\rightarrow}2ZnO(s) + 2SO_{2}(g)\, + O_{2}(g)\,\,\,\,\,\Delta_{r}H_{298}^{o} = + 235,21\,\, kJ$.
$\left. C_{3}H_{8}(g) + 5O_{2}(g)\rightarrow 3CO_{2}(g) + 4H_{2}O(l)\,\,\,\Delta_{r}H_{298}^{0} = - 2220\, kJ \right.$.
$CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\overset{}{\rightarrow}CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)\,\,\,\Delta_{r}H_{298}^{o} = - 890,36\,\, kJ$.
Phương pháp giải
Phản ứng tỏa nhiệt có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} < 0\).
Phản ứng thu nhiệt có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} > 0\).
Lời giải chi tiết
Xét giá trị biến thiên enthalpy tiêu chuẩn \(\Delta_{r}H_{298}^{o}\) của từng phản ứng:
Phương án A: \(NaOH(aq) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_{2}O(l), \quad \Delta_{r}H_{298}^{o} = - 57,9 \, kJ\)
Phản ứng này có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} < 0\), cho thấy đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Phương án B: \(2ZnSO_{4}(s) \rightarrow 2ZnO(s) + 2SO_{2}(g) + O_{2}(g), \quad \Delta_{r}H_{298}^{o} = + 235,21 \, kJ\)
Phản ứng này có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} > 0\), cho thấy đây là phản ứng thu nhiệt.
Phương án C: \(C_{3}H_{8}(g) + 5O_{2}(g) \rightarrow 3CO_{2}(g) + 4H_{2}O(l), \quad \Delta_{r}H_{298}^{o} = - 2220 \, kJ\)
Phản ứng này có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} < 0\), cho thấy đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Phương án D: \(CH_{4}(g) + 2O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l), \quad \Delta_{r}H_{298}^{o} = - 890,36 \, kJ\)
Phản ứng này có \(\Delta_{r}H_{298}^{o} < 0\), cho thấy đây là phản ứng tỏa nhiệt.
Từ phân tích trên, ta thấy rằng phương án B là phản ứng thu nhiệt vì \(\Delta_{r}H_{298}^{o} > 0\).