Vận dụng 17.14 trang 45, 46, 47 SBT Hóa 10 - Kết nối tri thức: Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước?...

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:

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)

- 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

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)