Câu hỏi/bài tập:
N2O4(l) + 2N2H4(l) → 3N2(g) + 4H2O(g)
Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau:
|
Chất |
N2O4(l) |
N2H4(l) |
H2O(g) |
|
\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^0\](kJ/mol) |
-19,56 |
50,63 |
-241,82 |
Advertisements (Quảng cáo)
a) Tính nhiệt đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N2O4 và N2H4.
b) Tại sao hỗn hợp lỏng (N2O4 và N2H4) được dùng làm nhiên liệu tên lửa?
Tính nhiệt phản ứng theo công thức: \[{\Delta _r}H_{298}^0 = \sum {\Delta _f}H_{298}^0(sp) - \sum {\Delta _f}H_{298}^0(tg)\]
\[\begin{array}{l}{\rm{a) }}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{l}} \right){\rm{ + 2}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}\left( {\rm{l}} \right){\rm{ }} \to {\rm{ 3}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}\left( {\rm{g}} \right){\rm{ + 4}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\left( {\rm{g}} \right)\\{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}} = 4 \times {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}) - [{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}) + 2 \times {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{0}}({{\rm{N}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}})]\\{\rm{ = }}4 \times ( - 241,82) - [( - 19,56) + 2 \times 50,63]{\rm{ = }} - 1048,98{\rm{ (kJ)}}\end{array}\]
Trong 1 kg hỗn hợp (tỉ lệ 1 mol N2O4 và 2mol N2H4), ta có: \[{{\rm{n}}_{{\rm{hh}}}} = \frac{{1000}}{{92 + 2 \times 32}} = \frac{{250}}{{39}}{\rm{ (mol)}}\]
Theo phương trình hóa học, nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 mol N2O4 và 2 mol N2H4 là 1048,98 kJ.
=> Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N2O4 và N2H4:
\[1048,98 \times \frac{{250}}{{39}} \approx 6724,23{\rm{ (kJ)}}\]
b) Quá trình đốt cháy hỗn hợp lỏng (N2O4 và N2H4) tỏa nhiệt mạnh và giải phóng một lượng lớn khí nên hợp lỏng (N2O4 và N2H4) được dùng làm nhiên liệu tên lửa.