Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam methane CH4(g)

Câu hỏi số 953265:

Vận dụng

Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam methane CH₄(g) (làm tròn đến hàng phần trăm) để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 1,5 mol CaO bằng cách nung CaCO₃. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%. Phương trình nhiệt của phản ứng nung vôi và đốt cháy methane như sau:

(1) ${\rm{CaC}}{{\rm{O}}_3}({\rm{s}}) \to {\rm{CaO (s) + C}}{{\rm{O}}_2}(g{\rm{)}}$

(2) ${\rm{C}}{{\rm{H}}_4}({\rm{g}}) + 2{{\rm{O}}_2}({\rm{g)}} \to {\rm{C}}{{\rm{O}}_2}({\rm{g)}} + {\rm{2}}{{\rm{H}}_2}{\rm{O(l)}}$

Biết nhiệt tạo thành (${\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}$) của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:

Đáp án:

Đáp án đúng là: 5,34

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:953265

Phương pháp giải

${\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}} = \sum {{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}({\rm{sp)}} - } \sum {{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}({\rm{cd)}}} $

Q = ${\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}(1).{{\rm{n}}_{{\rm{CaO}}}} = {\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}(2).{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}} \to {{\rm{m}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}}$

Giải chi tiết

$\begin{array}{l} {\Delta_{r}H_{298}^{o}(1) = \Delta_{f}H_{298}^{o}(CaO(s)) + \Delta_{f}H_{298}^{o}(CO_{2}(g)) - \Delta_{f}H_{298}^{o}(CaCO_{3}(s))} \\ {\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = ( - 635) + ( - 393,5) - ( - 1207) = 178,5(kJ)} \end{array}$

${\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}(2) = {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}({\rm{C}}{{\rm{O}}_2}{\rm{)}} + 2{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}({{\rm{H}}_2}{\rm{O)}} - {\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}({\rm{C}}{{\rm{H}}_4}{\rm{)}} = ( - 393,5) + ( - 241,8) - (74,6) = - 802,5{\rm{ (J)}}$

Lượng nhiệt cần cung cấp để tạo 1,5 mol CaO là:

Q₁ = 1,5.${\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}(1)$= 1,5.178,5 = 267,75 (kJ)

Đốt cháy methane để cung cấp nhiệt cho phản ứng nhiệt phân CaCO₃ nên Q₂ = Q₁ = 267,75 (kJ)

m_methane = $\frac{{{{\rm{Q}}_2}}}{{{\Delta _{\rm{r}}}{\rm{H}}_{298}^{\rm{o}}(2)}}.{{\rm{M}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_4}}} = \frac{{267,75}}{{802,5}}.16 = 5,34{\rm{ (g)}}$

Đáp án cần điền là: 5,34

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.