(0,5 điểm): Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất từ quặng pirite sắt có thành phần chính là FeS₂, theo sơ đồ sau: FeS₂ → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄.

Khối lượng H₂SO₄ 98% điều chế được từ 1 tấn quặng chứa 60% FeS₂ (biết hiệu suất cả quá trình là 80%) là bao nhiêu?

a) Tổng nhiệt tạo thành các chất đầu là:

${\displaystyle \sum _{}^{}{\Delta }_f{H}_{298}^o(cd)=}{\Delta }_f{H}_{298}^o(C_2{H}_6(g)).1+{\Delta }_f{H}_{298}^o(O_2(g)).\frac{7}{2}$

= (-84,7.1) + 0.$\frac{7}{2}$= - 84,7 (kJ)

Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:

${\displaystyle \sum _{}^{}{\Delta }_f}{H}_{298}^o(sp)={\Delta }_f{H}_{298}^o(C{O}_2(g)).2+{\Delta }_f{H}_{298}^o(H_{2}O(l)).3$

= (-393,5.2) + (-285,8.3) = - 1644,4 (kJ)

⇒ Biến thiên enthalpy của phản ứng:

${\Delta }_r{H}_{298}^o={\displaystyle \sum _{}^{}{\Delta }_f{H}_{298}^o}(sp)-{\displaystyle \sum _{}^{}{\Delta }_f{H}_{298}^o}(cd)$= - 1559,7 (kJ).

b) Phản ứng là toả nhiệt vì ${\Delta }_r{H}_{298}^o>0.$

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g)

{\Delta }_r{H}_{298}^o(NO) = (E_{b(N\equiv N)} + E_{b(O=O)}) - 2.E_{b(N=O)}= (945.1 + 494.1) – 607.2 = 225 (kJ).

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ > 0, phản ứng thu nhiệt.

Tức là 1 mol N₂ (g) phản ứng với 1 mol O₂ (g) cần cung cấp 225kJ nhiệt lượng

⇒ Nitrogen chỉ phản ứng với oxygen ở nhiệt độ cao hoặc khi có tia lửa điện.