I. Biến thiên enthalpy của một số phản ứng cháy, nổCâu hỏi 1CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) +...

Câu hỏi:

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.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Hồng Long
Câu hỏi 1:
Phương pháp giải:
- Sử dụng thay đổi enthalpy của phản ứng cháy để tính enthalpy tạo thành của CH4 từ enthalpy tạo thành của các sản phẩm và các chất phản ứng.
Câu trả lời:
$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (CH4) = 1.$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (CO2) + 2.$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (H2O) - 2.$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (O2) - $\Delta _{r}H_{298}^{o}$
= (1)(-394) + (2)(-242) - (2)(0) - (-802)
= -394 - 484 + 0 + 802
= -76 kJ/mol

Câu hỏi 2:
Phương pháp giải:
- Tính nhiệt lượng từ việc đốt cháy glucose hoặc cellulose để sau đó chuyển sang tính cho 1 kg củi khô.
Câu trả lời:
Như đã tính, nhiệt lượng từ việc đốt cháy glucose là 2880 kJ/mol.
Một củi khô chứa 54% cellulose, nếu đốt cháy 0,3 kg củi khô thì sẽ tỏa ra nhiệt lượng là 2880 kJ.
Nên đốt cháy 1 kg củi khô sẽ tỏa ra 9600 kJ.

Câu hỏi 3:
Phương pháp giải:
- Tính enthalpy của phản ứng nổ và sau đó tính nhiệt lượng tối đa giải phóng ra từ vụ nổ khi toàn bộ lượng NH4NO3 bị phân huỷ.
Câu trả lời:
a) $\Delta _{r}H_{298}^{o}$ = 2.$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (N2) + $\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (O2) + 4.$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (H2O) - 2$\Delta _{f}H_{298}^{o}$ (NH4NO3)
= 2(0) + 1(0) + 4(-242) - 2(-365.6)
= 0 + 0 - 968 + 731.2
= -236.8 kJ

b) Với số mol NH4NO3 = 2700.10^3 / 80 = 33750 mol
Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 1 mol NH4NO3 là 236.8 kJ, nên tổng nhiệt lượng tỏa ra khi nổ toàn bộ NH4NO3 là 236.8 kJ/mol * 33750 mol = 79,920 kJ.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.43433 sec| 2156.063 kb