Trả lời Vận dụng 17.14 Bài 17. Biến thiên Enthalpy trong phản ứng hóa học (trang 45, 46, 47) – SBT Hóa 10 Kết nối tri thức. Tham khảo: Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết.
Câu hỏi/Đề bài:
Cho phản ứng đốt cháy butane sau:
C4H10(g) + O2(g) -> CO2(g) + H2O(g) (1)
Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:
|
Liên kết |
Phân tử |
Eb (kJ/mol) |
Liên kết |
Phân tử |
Eb (kJ/mol) |
|
C-C |
C4H10 |
346 |
C=O |
CO2 |
799 |
|
C-H |
C4H10 |
418 |
O-H |
H2O |
467 |
|
O=O |
O2 |
495 |
|
|
|
a) Cân bằng phương trình phản ứng (1).
b) Xác định biến thiên enthalpy (\({\Delta _r}H_{298}^0\)) của phản ứng (1).
c) Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? (Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2L nước ở 25 °C, nhiệt dung của nước là 4,2J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường)
Hướng dẫn:
– Cách tính enthalpy của phản ứng hóa học dựa vào năng lượng liên kết
\({\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {{E_b}(cd)} – \sum {{E_b}(sp)} \)
Trong đó: \(\sum {{E_b}(cd)} \) và \(\sum {{E_b}(sp)} \) là tổng năng lượng liên kết trong phân tử các chất đầu và các chất sản phẩm
Lời giải:
a) C4H10(g) + \(\frac{{13}}{2}\)O2(g) ” 4CO2(g) + 5H2O(g) (1)
b) – Có \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\rm{(3}}{\rm{.}}{E_b}(C – C) + 10.{E_b}(C – H) + \frac{{13}}{2}.{E_b}(O = O){\rm{) – (8}}{\rm{.}}{E_b}(C = O) + 10.{E_b}(O – H){\rm{)}}\)
” \({\Delta _r}H_{298}^0 = {\rm{(3}}.346 + 10.418 + \frac{{13}}{2}.495{\rm{) – (8}}.799 + 10.467{\rm{) = – 2626,5}}kJ\)
c) – Nhiệt lượng khi đốt cháy 12kg butane là \(Q = \frac{{{{12.10}^3}}}{{58}}.2626,5 = 543413,79kJ\)
– Nhiệt lượng cần để đun sôi 1 ấm nước là \(C = {2.10^3}.4,2.(100 – 25) = 630000J = 630kJ\)
– Số ấm nước có thể đun sôi là: \(\frac{{543413,79}}{{630}}.60\% = 517,5\)(ấm nước)