Bài 17 Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học – Tổng hợp bài tập có đáp án chi tiết cho ôn thi THPT

Mình đang ôn gấp phần nhiệt hóa học để chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp THPT năm nay. Phần bài tập biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học theo mình thấy là một trong những chủ đề dễ mất điểm nhất vì lý thuyết tưởng đơn giản nhưng khi làm bài thực tế lại hay bị nhầm dấu, nhầm chiều phản ứng. Mình tổng hợp lại những dạng bài mình đã luyện, hy vọng các bạn cùng ôn góp ý thêm hoặc bổ sung những chỗ mình còn thiếu.

Lý thuyết cần nắm chắc trước khi làm bài tập

Biến thiên enthalpy của phản ứng (ký hiệu ΔH) là lượng nhiệt tỏa ra hoặc thu vào trong một phản ứng hóa học thực hiện ở áp suất không đổi. Điều mình hay bị lẫn lộn nhất là:

• Phản ứng tỏa nhiệt: ΔH < 0 — năng lượng giải phóng ra môi trường, sản phẩm bền hơn chất đầu.
• Phản ứng thu nhiệt: ΔH > 0 — hệ hấp thụ nhiệt từ môi trường vào.
• Nhiệt tạo thành chuẩn (ΔfH°): nhiệt kèm theo phản ứng tạo ra 1 mol chất từ các đơn chất bền nhất ở điều kiện chuẩn.
• Nhiệt đốt cháy chuẩn (ΔcH°): nhiệt kèm theo phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất ở điều kiện chuẩn.

Công thức tính ΔH theo nhiệt tạo thành là: ΔH°pư = Σ ΔfH°(sản phẩm) − Σ ΔfH°(chất đầu). Nghe đơn giản nhưng rất dễ bị đảo ngược, đặc biệt khi đề bài cho phương trình ngược chiều hoặc nhân hệ số.

Định luật Hess cũng cực kỳ hay ra đề: ΔH của phản ứng tổng bằng tổng ΔH của các phản ứng thành phần, bất kể con đường thực hiện. Mình thấy dạng bài này thường xuất hiện ở câu vận dụng cao trong đề thi.

Các dạng bài tập biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học thường gặp

Dạng 1: Tính ΔH theo nhiệt tạo thành chuẩn

Đây là dạng cơ bản nhất. Đề sẽ cho bảng ΔfH° của từng chất, yêu cầu tính ΔH của phản ứng đã cho. Bẫy hay gặp là đề đảo chiều phản ứng — lúc đó phải đổi dấu ΔH. Mình từng mất điểm oan vì quên bước này.

Ví dụ minh họa: Cho phản ứng đốt cháy methane:

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l)

Biết ΔfH° (CH₄) = −74,8 kJ/mol; ΔfH° (CO₂) = −393,5 kJ/mol; ΔfH° (H₂O, l) = −285,8 kJ/mol; ΔfH° (O₂) = 0.

ΔH°pư = [−393,5 + 2×(−285,8)] − [−74,8 + 0] = −890,3 kJ/mol

Kết quả âm → phản ứng tỏa nhiệt mạnh, đúng với thực tế đốt khí gas.

Dạng 2: Áp dụng định luật Hess

Dạng này thường cho 2–3 phương trình phụ kèm ΔH, yêu cầu cộng/trừ/nhân hệ số để thu được phương trình cần tính. Kỹ năng quan trọng là xác định chất nào cần xuất hiện ở vế nào, rồi quyết định có đảo chiều hay nhân hệ số phương trình phụ không.

Ví dụ dạng bài: Tính ΔH phản ứng C(s) + ½O₂(g) → CO(g), từ hai phản ứng cho trước là đốt cháy C thành CO₂ và đốt cháy CO thành CO₂. Mình hay vẽ sơ đồ chu trình cho dạng này vì nhìn vào dễ thấy cần đảo chiều phản ứng nào.

Dạng 3: Tính nhiệt lượng thực tế tỏa ra/thu vào

Đề cho số mol chất tham gia phản ứng (không phải 1 mol chuẩn), yêu cầu tính nhiệt lượng thực tế. Bước quan trọng là quy đổi theo tỉ lệ mol trong phương trình. Dạng này hay kết hợp với bài toán nhiệt lượng học ở phần Vật lý, đôi khi xuất hiện trong câu hỏi tích hợp.

Dạng 4: Bài tập liên quan đến năng lượng liên kết

Công thức: ΔH = Σ(năng lượng liên kết chất đầu) − Σ(năng lượng liên kết sản phẩm). Lưu ý chiều ngược với công thức nhiệt tạo thành — phá vỡ liên kết thu nhiệt, hình thành liên kết tỏa nhiệt. Mình thấy nhiều bạn hay nhầm công thức này với công thức ΔfH°, cần phân biệt rõ.

Một số lưu ý khi làm bài trong phòng thi

• Luôn viết rõ đơn vị: kJ/mol hay kJ — không ghi đơn vị bị trừ điểm trình bày.
• Kiểm tra chiều phản ứng trước khi áp dụng công thức, đặc biệt khi đề cho dữ kiện ngược.
• Với định luật Hess, ghi rõ từng bước cộng/trừ phương trình để tránh sai dấu.
• Đề thi THPT thường hỏi dưới dạng trắc nghiệm 4 đáp án — loại trừ đáp án sai dấu trước tiên.
• Đơn chất bền có ΔfH° = 0, đừng để đề bẫy bằng cách cho dữ kiện thừa hoặc hỏi về O₂, N₂...

Mình đang khá lo vì năm nay thi sớm hơn mọi năm, thời gian ôn không còn nhiều. Phần bài tập biến thiên enthalpy trong các phản ứng hóa học này mình thấy cần luyện nhiều hơn vì đề hay kết hợp nhiều dạng trong một câu. Các bạn đang ôn đến đâu rồi? Ai có bộ đề luyện phần này hoặc biết năm nay trọng tâm phần nhiệt hóa có thay đổi gì không thì chia sẻ với mình nhé!