Cho phản ứng đốt cháy hoàn toàn khí propane:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

Tốc độ của phản ứng sẽ thay đổi như thế nào nếu nồng độ oxygen trong không khí giảm từ 21% xuống 15% (theo thể tích)? Các yếu tố khác coi như không đổi

- Thành phần đầu que diêm: antimony trisulphide (S6Sb4 hoặc S3Sb2) và potassium chlorate (KClO3)

- Thành phần vỏ quẹt bao diêm: bột ma sát, phosphorus đỏ và keo thủy tinh lỏng.

- Cơ sở hóa học tạo lửa của diêm: Khi ta quẹt que diêm vào bề mặt vỏ hộp. Nhiệt phát ra do ma sát biến phosphorus đỏ thành phosphorus trắng. Phosphorus trắng là chất không bền, dễ bốc cháy ở nhiệt độ phòng khi tiếp xúc với không khí. Tia lửa sinh ra đốt cháy đầu que diêm. KClO3 ở đầu que diêm bị nhiệt phân tạo ra oxi và nhanh chóng là antimony trisulphide (S6Sb4 hoặc S3Sb2) cháy.

a) Xét phản ứng (1)

∆r$H_{298}^o$ = ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Al2O3(s)) + ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(AlCl3(s)) + 3.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(NO(g)) + 6.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(H2O(g)) - 3.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Al(s)) - 3.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(NH4ClO4(s))

∆r$H_{298}^o$ = (-1675,7) + (-704,2) + 3.91,3 + 6.(-241,8) – 3.0 – 3.(-295,3) = -2670,9 kJ

3 mol Al(s) và 3 mol NH4ClO4(s) tương đương khối lượng = 3.27 + 3.117,5 =  433,5g

Vậy đốt cháy 433,5g hỗn hợp tỏa ra 2670,9 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam hỗn hợp Al và NH4ClO4 tỏa ra nhiệt lượng là $\frac{\mathrm{2670,9}}{\mathrm{433,5}}$ = 6,16 kJ nhiệt lượng

Xét phản ứng (2)

∆r$H_{298}^o$ = ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Al2O3(s)) + 2.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe(l)) – 2. ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Al(s)) - ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe2O3(s))

∆r$H_{298}^o$ = (-1675,7) + 2.13,13 – 2.0 – (-824,2) = -825,24 kJ

2 mol Al(s) và 1 mol Fe2O3(s) tương ứng với khối lượng là: 2.27 + 1.160 = 214g

Vậy đốt cháy 214 g hỗn hợp tỏa ra 825,24 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam hỗn hợp trên tỏa ra 825,24.$\frac{1}{214}$ = 3,86 kJ nhiệt lượng

Như vậy ta thấy nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 gam Al(s) và NH4ClO4(s) là lớn hơn

⇒ Phản ứng (1) xảy ra mãnh liệt hơn.

b) Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cùng một lượng hỗn hợp bột Al và Fe2O3 chỉ bằng một nửa so với Al(s) và NH4ClO4(s) nên không dùng được Al và Fe2O3 cho động cơ tên lửa.