(1 điểm). Biết nhiệt tạo thành chuẩn của Al2O3 bằng -1676 kJ/mol. a) Viết phương trình nhiệt hoá học của phản ứng tạo thành Al2O3 từ các đơn chất bền nhất. b) Nếu lấy 7,437 L khí O2 (ở đktc) thì lượng nhiệt phản ứng tỏa ra hay thu vào bằng bao nhiêu?

Đỗ Thị Hạnh

Để giải câu hỏi này, ta sử dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng và phương trình tính nhiệt hoá học của phản ứng.

a) Phản ứng tạo thành Al2O3 từ các đơn chất bền nhất là:
2Al(s) + 3/2O2(g) → Al2O3(s)

b) Ta biết nhiệt tạo thành chuẩn của phản ứng là -1676 kJ/mol. Định luật bảo toàn nhiệt lượng cho biết lượng nhiệt tiêu thụ bằng lượng nhiệt tỏa ra, nên ta có phương trình:

nAl2O3 × ΔH = nO2 × ΔH

Trong đó:
- nAl2O3 và nO2 lần lượt là số mol của Al2O3 và O2 tham gia phản ứng.
- ΔH là nhiệt tạo thành chuẩn của phản ứng.

Do ta biết số lít O2 (ở đktc), ta có thể chuyển đổi nO2 từ đó. Giả sử O2 là khí lý tưởng, ta dùng định luật Avogadro và điều kiện tiêu chuẩn (STP) để tính số mol O2:

PV = nRT
1 atm × 7,437 L = n × 0,0821 atm·L/mol·K × 273.15 K
n = 0,318 mol

Ta thấy tỉ lệ số mol O2:Al2O3 là 3:2 trong phương trình phản ứng, nên nAl2O3 = (2/3) × nO2 = (2/3) × 0,318 = 0,212 mol.

Áp dụng vào phương trình, ta có:
0,212 × (-1676) = 0,318 × ΔH
ΔH ≈ -1120,7 kJ/mol

Vậy lượng nhiệt phản ứng tỏa ra khi lấy 7,437 L khí O2 (ở đktc) là -1120,7 kJ. (Câu trả lời có thể làm tròn số nếu cần thiết).