$Δ_{r} H_{298}^{0}$ = 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