Giải bài tập Chuyên đề Hoá học 10 kết nối tri thức bài 7: Hóa học về phản ứng cháy, nổ

Câu hỏi mở đầu

Phản ứng cháy, nổ được đặc trưng bởi hiệu ứng toả nhiệt mạnh, tốc độ phản ứng nhanh, phản ứng trước cung cấp nhiệt cho phản ứng sau và xảy ra nối tiếp. Vậy, hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy một số nhiên liệu phổ biến được xác định như thế nào và giá trị thu được có ý nghĩa gì?

I. Biến thiên enthalpy của một số phản ứng cháy, nổ

Câu hỏi 1

CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)                $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = – 802 kJ

Tính  $\Delta _{f}H_{298}^{o}$ của CH₄(g), biết  $\Delta _{f}H_{298}^{o}$ của CO₂(g) và H₂O(g) lần lượt là – 394 kJ/mol và – 242 kJ/mol.

Câu hỏi 2: Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1 kg một loại củi khô, biết củi khô chứa 54% khối lượng cellulose và phân tử cellulose được cấu tạo bởi các gốc glucose.

Giả thiết toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra được tính từ biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy glucose:

C₆H₁₀O₅(s) + 5O₂(g) ⟶ 6CO₂(g) + 5H₂O(l)    $\Delta _{r}H_{298}^{o}$= -2 880 kJ

Câu hỏi 3: Ngày 04 tháng 8 năm 2020 đã xảy ra một vụ nổ kinh hoàng ở nhà kho tại cảng Beirut của Lebanon. Đây là nhà kho chứa khoảng 2 700 tấn NH₄NO₃, một loại hoá chất vừa được sử dụng làm phân bón, vừa được dùng làm thuốc nổ do có khả năng phân huỷ thành khí và hơi, kèm theo toả nhiệt mạnh:

2NH₄NO₃(s) $\overset{t^{o}}{\rightarrow}$ 2N₂(g) + O₂(g) + 4H₂O(g)

a) Tính $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ của phản ứng, biết Δ$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ của NH₄NO₃(s) và $\Delta _{f}H_{298}^{o}$ của H₂O(g) lần lượt là –365, 6 kJ/mol và –242 kJ/mol.

b) Tính nhiệt lượng tối đa giải phóng ra từ vụ nổ khi toàn bộ lượng NH₄NO₃ bị phân huỷ.

II. Tốc độ phản ứng cháy và tốc độ “phản ứng hô hấp”

Câu hỏi 4: Một người ngủ quên trong ô tô tắt máy, đóng kín cửa. Sau một thời gian, khi phần trăm thể tích oxygen giảm xuống còn 16% thì rất may có người kịp thời phát hiện, phá vỡ kính xe để đưa đi cấp cứu.

Hỏi tại thời điểm có người đến cứu, tốc độ “phản ứng hô hấp" của người trong xe giảm bao nhiêu lần so với bình thường? Giả thiết v_{hô hấp} = k.CO2" data-mce-mark="1">k.$C_{O_{2}}$

k.CO2">Câu hỏi 5: Đỉnh Fansipan (có độ cao 3 147 m so với mực nước biển) là ngọn núi cao nhất Việt Nam. Giả thiết không khí trên đỉnh Fansipan có áp suất 0,66 atm và chứa 21% thể tích oxygen. Hỏi tốc độ “phản ứng hô hấp" giảm bao nhiêu lần so với điều kiện bình thường? Giả thiết vhô hấp = k.CO2">k.$C_{O_{2}}$

Em có thể

• Tính được hiệu ứng nhiệt của phản ứng chảy, nổ từ các giá trị năng lượng liên kết hoặc nhiệt hình thành, dự đoán được mức độ mãnh liệt của các phản ứng đó.
• Duy trì không gian thông thoáng đề đảm bảo lượng oxygen cho cơ thể.