Chuyên đề Hóa 10 Bài 7: Hóa học về phản ứng cháy, nổ có đáp án

37 người thi tuần này 4.6 3 K lượt thi 16 câu hỏi

Câu 1

Các hiện tượng cháy, nổ xảy ra hầu hết do các phản ứng hóa học gây nên, tỏa nhiều nhiệt, tốc độ phản ứng lớn. Do đó, hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong việc nghiên cứu nguyên nhân, đưa ra các biện pháp phòng chống cũng như xử lí khi xảy ra hỏa hoạn một cách hiệu quả và an toàn nhất. Nhiệt của phản ứng cháy, nổ được xác định như thế nào? Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ mãnh liệt của phản ứng cháy, nổ?

Xem đáp án

Lời giải

- Tính biến thiên enthalpy của phản ứng cháy, nổ theo năng lượng liên kết.

$Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum E_{b} (c d) - \sum E_{b} (s p)$

- Tính biến thiên enthapy của phản ứng cháy, nổ theo nhiệt hình thành chuẩn của các chất

$Δ_{r} H_{298}^{o} = \sum Δ_{f} H_{298}^{o} (s p) - \sum Δ_{f} H_{298}^{o} (c d)$

- Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cháy:

+ Chất cháy.

+ Chất oxi hóa (oxygen)

+ Nguồn nhiệt

Câu 2

Dựa vào dự liệu Bảng 7.1 và 7.2, em hãy tính biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy 1 mol ethanol và 1 mol khí gas.

Xem đáp án

Lời giải

Phản ứng đốt cháy ethanol:

C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = 2. $Δ_{f} H_{298}^{0}$ (CO₂, g) + 3. $Δ_{f} H_{298}^{0}$ (H₂O, g) - $Δ_{f} H_{298}^{0}$ (C₂H₅OH, l) – 3. $Δ_{f} H_{298}^{0}$ (O₂, g)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = 2.(-393,50) + 3.(-241,826) – (-277,63) – 3.0 = -1234,85 kJ

Phản ứng đốt cháy 1 mol propane:

C₃H₈(g) + 5O₂ (g) $\overset{t °}{\to}$ 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = E_b(C₃H₈) + 5.E_b(O₂) – 3.E_b(CO₂) – 4.E_b(H₂O)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = (2.E_C-C+ 8.E_C-H) + 5.E_O=O– 3.2.E_C=O– 4.2.E_O-H

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = (2.347 + 8.413) + 5.498 – 3.2.745 – 4.2.467 = -1718 kJ

Phản ứng đốt cháy 1 mol butane:

C₄H₁₀(g) + $\frac{13}{2}$ O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ 4CO₂(g) + 5H₂O(g)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = E_b(C₄H₁₀) + $\frac{13}{2}$ .E_b(O₂) – 4.E_b(CO₂) – 5.E_b(H₂O)

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = (3.E_C-C+ 10.E_C-H) + $\frac{13}{2}$ .E_O=O– 4.2.E_C=O– 5.2.E_O-H

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = (3.347 + 10.413) + $\frac{13}{2}$ .498 – 4.2.745 – 5.2.467 = -2222 kJ

Biến thiên enthalpy phản ứng đốt cháy 1 mol khí gas chứa propane (40%) và butane (60%) là:

$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = (-1718).0,4 + (-2222).0,6 = -2020,4 kJ

Câu 3

Tính biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy 1 mol octane (C₈H₁₈, chất có trong xăng) và 1 mol methane (thành phần chính của khí thiên nhiên). Dự đoán mức độ mãnh liệt của các phản ứng này.

Xem đáp án

Lời giải

Phản ứng đốt cháy 1 mol octane:

C₈H₁₈(g) + O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ 8CO₂(g) + 9H₂O(g)

∆_r= $H_{298}^{o}$ E_b(C₈H₁₈) + $\frac{25}{2}$ .E_b(O₂) – 8.E_b(CO₂) – 9.E_b(H₂O)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 7.E_C-C+ 18.E_C-H + $\frac{25}{2}$ .E_O=O – 8.2.E_C=O – 9.2.E_O-H

∆_r $H_{298}^{o}$ = 7.347 + 18.413 + $\frac{25}{2}$ .498 – 8.2.745 – 9.2.467 = -4238 kJ

Đốt cháy 1 mol C₈H₁₈(g) tỏa ra 4238 kJ nhiệt lượng

Phản ứng đốt cháy 1 mol methane

CH₄(g) + 2O₂(g) $\overset{t °}{\to}$ CO₂(g) + 2H₂O(g)

∆_r $H_{298}^{o}$ = E_b(CH₄) + 2.E_b(O₂) – E_b(CO₂) – 2.E_b(H₂O)

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4E_C-H + 2.E_O=O – 2.E_C=O – 2.2.E_O-H

∆_r $H_{298}^{o}$ = 4.413 + 2.498 – 2.745 – 2.2.467 = -710 kJ

Đốt cháy 1 mol CH₄(g) tỏa ra 710 kJ nhiệt lượng

Như vậy nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy octane lớn hơn nhiều so với đốt cháy methane. Hay phản ứng đốt cháy octane xảy ra mãnh liệt hơn phản ứng đốt cháy methane.

Câu 4

Ở điều kiện thường (298 K), oxygen chiếm khoảng 20,9% theo thể tích trong không khí, tương đương với áp suất 0,209 atm. Tính nồng độ mol/L của oxygen trong không khí.

Xem đáp án

Lời giải

Lấy 100 L không khí có 20,9 L oxygen

$n_{O_{2}} = \frac{P_{O_{2}} \times V_{O_{2}}}{R \times T}$ = $\frac{0, 209 \times 20, 9}{0, 082 \times 298}$ = 0,179 mol

$C_{O_{2}} = {\frac{n_{O_{2}}}{V_{O_{2}}}}_{} = \frac{0, 179}{20, 9}$ = 8,56.10^-3 mol/L

Câu 5

Khi thể tích oxygen giảm còn 15% thể tích không khí thì nồng độ mol/L của oxygen là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

$\frac{{C_{O_{2}}}_{(20, 9 %)}}{{C_{O_{2}}}_{(15 %)}} = \frac{20, 9}{15}$

$\Leftrightarrow \frac{8, {56.10}^{- 3}}{{C_{O_{2}}}_{(15 %)}} = \frac{20, 9}{15}$

$\Leftrightarrow {C_{O_{2}}}_{(15 %)} = 6, {14.10}^{- 3}$ mol/L

Câu 6