Đáp án Câu hỏi mục I Câu hỏi 3 Bài 7. Hóa học về phản ứng cháy nổ – Chuyên đề học tập Hóa 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Tính \({\Delta _r}H_{298}^0\) của phản ứng, biết \({\Delta _f}H_{298}^0\) của NH4NO3 (s) và \({\Delta _f}H_{298}^0\.
Câu hỏi/Đề bài:
Ngày 04 tháng 8 năm 2020 đã xảy ra một vụ nổ kinh hoàng ở nhà kho tại cảng Beriut của Lebanon. Đây là nhà kho chứa khoảng 2700 tấn NH4NO3, một loại hóa chất vừa được sử dụng làm phân bón, vừa được dùng làm thuốc nổ do có khả năng phân hủy thành khí và hơi, kèm theo tỏa nhiệt mạnh:
Hướng dẫn:
a) Tính \({\Delta _r}H_{298}^0\) của phản ứng, biết \({\Delta _f}H_{298}^0\) của NH4NO3 (s) và \({\Delta _f}H_{298}^0\)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 hủy
Lời giải:
a)
Vì nhiệt hình thành của đơn chất = 0 nên:
\(\begin{array}{l}{\Delta _f}H_{298}^0({H_2}O) = – 242(kJ/mol)\\{\Delta _f}H_{298}^0({O_2}) = 0(kJ/mol)\\{\Delta _f}H_{298}^0({N_2}) = 0(kJ/mol)\\{\Delta _f}H_{298}^0(N{H_4}N{O_3}) = – 365,6(kJ/mol)\end{array}\)
Áp dụng công thức: \({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {H_{298}^0(sp) – } \sum {H_{298}^0(cd)} \)
\(\begin{array}{l} = 2.0 + 1.0 + 4( – 242) – 2.( – 365,6)\\ = – 236,8(kJ)\end{array}\)
b)
Ta có: 2700 tấn NH4NO3 tương ứng với 3375.104 mol NH4NO3.
Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 1 mol NH4NO3 là 236,8 kJ.
⇒ Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 3375.104 mol NH4NO3 là 236,8.3375.104 = 79,92.108 kJ.