18.12. Tính nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí methane (CH4), biết nhiệt tạo thành của...

Để tính nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí methane (CH4), ta sẽ sử dụng phương trình phản ứng cháy và nhiệt tạo thành của các chất đã cho.

Phương trình phản ứng cháy: CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (l)
Nhiệt tạo thành của các chất:
∆fH (CH4) = -75 kJ/mol
∆fH (CO2) = -392 kJ/mol
∆fH (H2O) = -286 kJ/mol

Để tính nhiệt toả ra, ta sẽ tính năng lượng cần thiết để đốt cháy 12 kg khí methane.

Khối lượng của 12 kg CH4: m = 12 kg = 12000 g
Số mol CH4 = $\frac{12000}{16}$ = 750 mol

Theo phương trình phản ứng, ∆rH = (-392) + 2(-286) - (-75) = -889 kJ/mol

Nhiệt toả ra khi đốt cháy 12 kg CH4:
Q = ∆rH . n = -889 kJ/mol . 750 mol = -666,750 kJ = -666,75 × 10^3 kJ

Vậy nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí methane là -666,75 × 10^3 kJ.