Giải hộ mình câu này với các bạn

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng phần một. ### a) Tính biến thiên enthalpy chuẩn cho phản ứng trên Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (ΔH°) có thể được tính bằng công thức: \[ \Delta H^\circ = \sum \Delta H_f^\circ \text{(sản phẩm)} - \sum \Delta H_f^\circ \text{(reactants)} \] Trong phản ứng này, chúng ta có: - Sản phẩm: \( Al_2O_3(s) \) và \( Fe(s) \) - Chất phản ứng: \( Al(s) \) và \( Fe_2O_3(s) \) Chúng ta biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất như sau: - \( \Delta H_f^\circ (Fe_2O_3(s)) = -824,2 \, \text{kJ/mol} \) - \( \Delta H_f^\circ (Al_2O_3(s)) = -1675,7 \, \text{kJ/mol} \) - \( \Delta H_f^\circ (Al(s)) = 0 \, \text{kJ/mol} \) (vì nhôm ở dạng nguyên chất) - \( \Delta H_f^\circ (Fe(s)) = 0 \, \text{kJ/mol} \) (vì sắt ở dạng nguyên chất) Áp dụng vào công thức: \[ \Delta H^\circ = [\Delta H_f^\circ (Al_2O_3) + 2 \cdot \Delta H_f^\circ (Fe)] - [2 \cdot \Delta H_f^\circ (Al) + \Delta H_f^\circ (Fe_2O_3)] \] Thay các giá trị vào: \[ \Delta H^\circ = [-1675,7 + 2 \cdot 0] - [2 \cdot 0 + (-824,2)] \] \[ \Delta H^\circ = -1675,7 + 824,2 \] \[ \Delta H^\circ = -851,5 \, \text{kJ} \] ### b) Tại sao có thể hàn được đường ray xe lửa theo phản ứng này Phản ứng giữa nhôm và oxit sắt (Fe2O3) là một phản ứng nhiệt nhôm, trong đó nhôm không chỉ là chất khử mà còn tạo ra nhiệt lượng lớn. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là âm (-851,5 kJ), cho thấy phản ứng này tỏa nhiệt rất mạnh. Nhiệt lượng lớn được sinh ra trong phản ứng này đủ để làm nóng chảy sắt, cho phép nó lấp đầy các khe hở giữa các thanh ray và kết nối chúng lại với nhau một cách chắc chắn. Do đó, phản ứng này rất hiệu quả trong việc hàn đường ray xe lửa. ### Kết luận - a) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là \(-851,5 \, \text{kJ}\). - b) Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, tạo ra nhiệt độ cao đủ để hàn các thanh ray lại với nhau.