LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 10·10 / 2026

NLH · 0335 phút

Enthalpy tạo thành và tính biến thiên enthalpy của phản ứng

Σ sản phẩm − Σ chất đầu, tìm ΔfH

Cần học trướcNLH · 01 · Phản ứng toả nhiệt, thu nhiệt và phương trình nhiệt hoá học

Mục tiêu

  • Nêu được enthalpy tạo thành chuẩn ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298} và vì sao đơn chất bền có giá trị 00.
  • Tính ΔrH298∘\Delta_rH^\circ_{298} của phản ứng từ bảng ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298}, có nhân hệ số.
  • Tìm ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298} chưa biết của một chất từ ΔrH298∘\Delta_rH^\circ_{298} đã cho.

Khởi động

Muốn biết nung vôi tốn bao nhiêu nhiệt, ta không cần ra lò nung để đo. Nếu trong tay có "giá niêm yết năng lượng" của CaCO3\mathrm{CaCO_3}, CaO\mathrm{CaO} và CO2\mathrm{CO_2} tính từ cùng một mốc, chỉ cần lấy hiệu. Mốc chung ấy là gì, và "giá niêm yết" lấy từ đâu?

01Kiến thức cần nhớ

1. Enthalpy tạo thành chuẩn

Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất, kí hiệu ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298} (đơn vị kJ/mol; chữ ff là formation), là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo ra 11 mol chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện chuẩn (25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C}, 1 bar1\ \text{bar}).

Ví dụ ΔfH298∘(H2O, l)=−285,8 kJ/mol\Delta_fH^\circ_{298}(\mathrm{H_2O,\ l}) = -285{,}8\ \text{kJ/mol} là ΔrH\Delta_rH của phản ứng H2(g)+12O2(g)→H2O(l)\mathrm{H_2(g)} + \tfrac12\mathrm{O_2(g)} \rightarrow \mathrm{H_2O(l)}. Ở đây H2\mathrm{H_2} và O2\mathrm{O_2} là các đơn chất bền.

Bảng số liệu dùng trong phần này (kJ/mol, giá trị tham khảo thông dụng; đề thi luôn cho kèm bảng):

ChấtΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298}ChấtΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298}
CO2(g)\mathrm{CO_2(g)}−393,5-393{,}5CH4(g)\mathrm{CH_4(g)}−74,9-74{,}9
H2O(l)\mathrm{H_2O(l)}−285,8-285{,}8C2H6(g)\mathrm{C_2H_6(g)}−84,7-84{,}7
H2O(g)\mathrm{H_2O(g)}−241,8-241{,}8C3H8(g)\mathrm{C_3H_8(g)}−105-105
NH3(g)\mathrm{NH_3(g)}−46-46C4H10(g)\mathrm{C_4H_{10}(g)}−126-126
HCl(g)\mathrm{HCl(g)}−92,3-92{,}3C2H5OH(l)\mathrm{C_2H_5OH(l)}−277,7-277{,}7
CaCO3(s)\mathrm{CaCO_3(s)}−1206,9-1206{,}9C2H2(g)\mathrm{C_2H_2(g)}+226,7+226{,}7
CaO(s)\mathrm{CaO(s)}−635,1-635{,}1Ca(OH)2(s)\mathrm{Ca(OH)_2(s)}−986,1-986{,}1
Al2O3(s)\mathrm{Al_2O_3(s)}−1675,7-1675{,}7Fe2O3(s)\mathrm{Fe_2O_3(s)}−824,2-824{,}2

2. Tính ΔrH298∘\Delta_rH^\circ_{298} từ ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298}

Hình dung mỗi phản ứng đi vòng: chất đầu →\rightarrow đơn chất →\rightarrow sản phẩm. Bước đầu là ngược lại việc tạo chất đầu (tổng −∑m ΔfH-\sum m\,\Delta_fH của chất đầu), bước sau là tạo sản phẩm (tổng +∑n ΔfH+\sum n\,\Delta_fH của sản phẩm). Vì ΔH\Delta H chỉ phụ thuộc điểm đầu và điểm cuối nên:

ΔrH298∘=∑n⋅ΔfH298∘(sản phẩm)−∑m⋅ΔfH298∘(chaˆˊt đaˆˋu)\Delta_rH^\circ_{298} = \sum n\cdot\Delta_fH^\circ_{298}(\text{sản phẩm}) - \sum m\cdot\Delta_fH^\circ_{298}(\text{chất đầu})

với nn, mm là hệ số của phương trình đã cân bằng.

Tương tácBậc thang enthalpy
mức đơn chất bền = 0CH₄: −74,9CO₂: −393,52H₂O(l): −571,6chất đầu: −74,9sản phẩm: −965,1ΔrH = −890,22O₂ = 0 (đơn chất bền)
Toả nhiệt

Chọn đốt CH₄ với H₂O(l) rồi đổi sang H₂O(g): cột sản phẩm thấp đi bao nhiêu? Sang chế độ Tìm ΔfH chưa biết và kéo ΔrH đề cho, ô nét đứt co giãn theo.

3. Tìm ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298} chưa biết

Công thức ở mục 2 là một phương trình bậc nhất đối với mọi ΔfH\Delta_fH. Khi biết ΔrH298∘\Delta_rH^\circ_{298} và mọi ΔfH\Delta_fH khác trừ một chất, đặt ẩn cho ΔfH\Delta_fH còn thiếu, thế vào rồi giải. Chất đơn bền thì cho 00. Chú ý nhân hệ số của chất cần tìm.

Trường hợp thường gặp là phản ứng đốt cháy một chất: nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 11 mol chất tạo ra các oxide bền (CO2(g)\mathrm{CO_2(g)}, H2O(l)\mathrm{H_2O(l)}) gọi là enthalpy đốt cháy ΔcH298∘\Delta_cH^\circ_{298} (luôn âm), sẽ gặp lại ở bài về nhiên liệu.

02Tóm tắt

ÝNội dung
ΔfH298∘\Delta_fH^\circ_{298}Nhiệt tạo 11 mol chất từ đơn chất bền ở 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C}, 1 bar1\ \text{bar}
Đơn chất bềnΔfH298∘=0\Delta_fH^\circ_{298}=0
Tính ΔrH\Delta_rH∑n ΔfH(sp)−∑m ΔfH(cđ)\sum n\,\Delta_fH(sp) - \sum m\,\Delta_fH(cđ)
Tìm ẩnĐặt xx, nhân hệ số, giải phương trình bậc nhất
Trạng tháiH2O(l)\mathrm{H_2O(l)} và H2O(g)\mathrm{H_2O(g)} khác nhau 44 kJ/mol44\ \text{kJ/mol}

03Mở rộng

Vì sao cộng được: định luật Hess

Enthalpy là hàm trạng thái nên ΔH\Delta H của một biến đổi không phụ thuộc đường đi, chỉ phụ thuộc trạng thái đầu và cuối (định luật Hess). Có thể cộng các phương trình nhiệt hoá học như cộng phương trình đại số: cộng hai phương trình thì cộng hai ΔH\Delta H. Ví dụ từ C(gr)+O2→CO2\mathrm{C(gr)} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} (−393,5-393{,}5) và CO2→CO+12O2\mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{CO} + \tfrac12\mathrm{O_2} (+283,0+283{,}0) suy ra C(gr)+12O2→CO\mathrm{C(gr)} + \tfrac12\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO} có ΔH=−110,5 kJ\Delta H = -110{,}5\ \text{kJ}, không cần đo trực tiếp (phản ứng khó dừng đúng ở CO\mathrm{CO}).

Tiếp theoPhương pháp →