Bài 7 Hóa học về phản ứng cháy, nổ A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi mở đầu trang 38 Chuyên đề Hóa 10 Phản ứng cháy, nổ được đặc trưng bởi hiệu ứng toả nhiệt mạnh, tốc độ phản ứng nhanh, phản ứng trước cung[.]
Trang 1Bài 7: Hóa học về phản ứng cháy, nổ A/ Câu hỏi đầu bài
Câu hỏi mở đầu trang 38 Chuyên đề Hóa 10: Phản ứng cháy, nổ được đặc trưng
bởi hiệu ứng toả nhiệt mạnh, tốc độ phản ứng nhanh, phản ứng trước cung cấp nhiệt cho phản ứng sau và xảy ra nối tiếp Vậy, hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy một
số nhiên liệu phổ biến được xác định như thế nào và giá trị thu được có ý nghĩa gì?
Lời giải:
- Hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy được xác định qua sự biến thiên enthalpy
- Cách tính:
+ Tính thông qua nhiệt tạo thành:
+ Tính theo năng lượng liên kết:
o
- Phản ứng cháy, nổ kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn và tốc độ phản ứng nhanh
B/ Câu hỏi giữa bài
I Biến thiên enthalpy của một số phản ứng cháy, nổ
Câu hỏi 1 trang 40 Chuyên đề Hóa 10: Xét phản ứng:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) o
rH298
= – 802 kJ Tính fHo298 của CH4(g), biết fHo298 của CO2(g) và H2O(g) lần lượt là – 394 kJ/mol
và – 242 kJ/mol
Lời giải:
Ta có: rHo298 fHo298(sp)fHo298(cd)
o
rH298
Trang 2⇒ - 802 = [(-394).1 + (-242).2] – [ o
fH298(CH (g))4
⇒ o
fH298(CH (g))4
Câu hỏi 2 trang 40 Chuyên đề Hóa 10: Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1 kg
một loại củi khô, biết củi khô chứa 54% khối lượng cellulose và phân tử cellulose được cấu tạo bởi các gốc glucose
Giả thiết toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra được tính từ biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy glucose:
C6H10O5(s) + 5O2(g) ⟶ 6CO2(g) + 5H2O(l) o
rH298
= -2 880 kJ
Lời giải:
Đốt cháy 1 mol glucose sẽ tỏa ra nhiệt lượng là 2 880 kJ
⇒ Đốt cháy 0,162 kg glucose sẽ tỏa ra nhiệt lượng là 2 880 kJ
Do củi khô chứa 54% khối lượng cellulose và phân tử cellulose được cấu tạo bởi các gốc glucose
⇒ Đốt cháy 0,162 0,3kg
0,54 củi khô sẽ tỏa ra nhiệt lượng là 2 880 kJ
Vậy đốt cháy 1 kg sẽ tỏa ra nhiệt lượng là 9600
0,
.1 3
2880 kJ
Câu hỏi 3 trang 40 Chuyên đề Hóa 10: Ngày 04 tháng 8 năm 2020 đã xảy ra một
vụ nổ kinh hoàng ở nhà kho tại cảng Beirut của Lebanon Đây là nhà kho chứa khoảng 2 700 tấn NH4NO3, một loại hoá chất vừa được sử dụng làm phân bón, vừa được dùng làm thuốc nổ do có khả năng phân huỷ thành khí và hơi, kèm theo toả nhiệt mạnh:
2NH4NO3(s) to 2N2(g) + O2(g) + 4H2O(g)
a) Tính o
rH298
của phản ứng, biết o
fH298
của NH4NO3(s) và o
fH298
của H2O(g) lần lượt là –365, 6 kJ/mol và –242 kJ/mol
Trang 3b) Tính nhiệt lượng tối đa giải phóng ra từ vụ nổ khi toàn bộ lượng NH4NO3 bị phân huỷ
Lời giải:
a) Tổng nhiệt tạo thành chất đầu là:
fH298(cd) fH298(NH NO (s)).24 3
Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:
fH298(sp) fH298(N (g)).22 fH298(O (g)).12 fH298(H O(g)).42
o
fH298(sp)
= 0.2 + 0.1 + (-242).4 = - 968 kJ
Biến thiên enthalpy của phản ứng:
rH298 fH298(sp) fH298(cd)
= - 968 - (-731,2) = - 236,8 kJ
b) Ta có: 2700 tấn NH4NO3 =
6
2700.10
80 mol = 3375.10
4 mol NH4NO3
Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 1 mol NH4NO3 là 236,8 kJ
⇒ Nhiệt lượng tỏa ra khi nổ 3375.104 mol NH4NO3 là
4
1
236,8.3375.10
= 79,92.108
kJ
II Tốc độ phản ứng cháy và tốc độ “phản ứng hô hấp”
Câu hỏi 4 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: Một người ngủ quên trong ô tô tắt máy,
đóng kín cửa Sau một thời gian, khi phần trăm thể tích oxygen giảm xuống còn 16% thì rất may có người kịp thời phát hiện, phá vỡ kính xe để đưa đi cấp cứu
Hỏi tại thời điểm có người đến cứu, tốc độ “phản ứng hô hấp" của người trong xe giảm bao nhiêu lần so với bình thường? Giả thiết vhô hấp =
2
O
Lời giải:
Tốc độ “phản ứng hô hấp” giảm so với điều kiện bình thường là:
Trang 42 2 2
(21%O ) (21%O ) (21%O )
(16%O ) (16%O ) (16%O )
1,3125
Câu hỏi 5 trang 42 Chuyên đề Hóa 10: Đỉnh Fansipan (có độ cao 3 147 m so với
mực nước biển) là ngọn núi cao nhất Việt Nam Giả thiết không khí trên đỉnh Fansipan có áp suất 0,66 atm và chứa 21% thể tích oxygen Hỏi tốc độ “phản ứng
hô hấp" giảm bao nhiêu lần so với điều kiện bình thường? Giả thiết vhô hấp =
2
O
Lời giải:
Chú ý:
- Ở điều kiện thường, oxygen chiếm 21% thể tích không khí và có áp suất 0,21 atm
- Nồng độ oxygen tỉ lệ với áp suất
⇒ Tốc độ “phản ứng hô hấp” giảm so với điều kiện bình thường là:
(P 0,66 atm) (P 0,66 atm) (P 0,66 atm)
(P 0,21atm) (P 0,21atm) (P 0,21atm)
3,143
Em có thể trang 42 Chuyên đề Hóa 10:
• Tính được hiệu ứng nhiệt của phản ứng chảy, nổ từ các giá trị năng lượng liên kết hoặc nhiệt hình thành, dự đoán được mức độ mãnh liệt của các phản ứng đó
• Duy trì không gian thông thoáng đề đảm bảo lượng oxygen cho cơ thể
Lời giải:
- Công thức tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng cháy, nổ:
+ Dựa vào nhiệt hình thành của các chất
+ Dựa vào năng lượng liên kết
o
- Phản ứng cháy, nổ kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn và tốc độ phản ứng nhanh
- Để duy trì không gian thông thoáng để đảm bảo lượng oxygen cho cơ thể cần:
Trang 5+ Tạo không gian sống thoáng mát, sạch sẽ + Không để cây to trong phòng ngủ, phòng kín + Trồng nhiều cây xanh quanh nhà