Một bình gas (khí hoá lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1:2. Xác định nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn. Cho biết các phản ứng: C3H8...

Để giải bài toán này, trước hết ta cần tính toán lượng propane và butane trong 12 kg khí gas, sau đó tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này. ### Bước 1: Tính số mol của propane và butane Tỉ lệ số mol của propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀) là 1:2. **Khối lượng mol:** - Khối lượng mol của propane (C₃H₈) = 44 g/mol - Khối lượng mol của butane (C₄H₁₀) = 58 g/mol Giả sử số mol của propane là x và số mol của butane là 2x. Tổng số mol hỗn hợp là: \[ x + 2x = 3x \] Khối lượng của hỗn hợp là: \[ 44x + 58(2x) = 44x + 116x = 160x \] Tổng khối lượng hỗn hợp là 12 kg (12000 g): \[ 160x = 12000 \Rightarrow x = \frac{12000}{160} = 75 \text{ mol} \] Vậy số mol của propane là: \[ x = 75 \text{ mol} \] Số mol của butane là: \[ 2x = 150 \text{ mol} \] ### Bước 2: Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy **Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy propane:** \[ \text{Nhiệt lượng} = \text{Số mol} \times \Delta rH^\circ_{C3H8} = 75 \times (-2220) = -166500 \text{ kJ} \] **Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy butane:** \[ \text{Nhiệt lượng} = \text{Số mol} \times \Delta rH^\circ_{C4H10} = 150 \times (-2874) = -431100 \text{ kJ} \] **Tổng nhiệt lượng tỏa ra:** \[ Q_{tổng} = -166500 + (-431100) = -597600 \text{ kJ} \] ### Bước 3: Tính nhiệt lượng thực tế sử dụng Do hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%, nhiệt lượng thực tế sử dụng sẽ là: \[ Q_{thuc\_te} = 0.8 \times Q_{tổng} = 0.8 \times 597600 = 478080 \text{ kJ} \] ### Bước 4: Tính số ngày sử dụng gas Mỗi ngày hộ gia đình cần 10000 kJ, vậy số ngày sẽ sử dụng hết bình gas là: \[ \text{Số ngày} = \frac{Q_{thuc\_te}}{10000} = \frac{478080}{10000} = 47.808 \] Vậy, hộ gia đình sẽ sử dụng hết bình gas trong khoảng: \[ \approx 48 \text{ ngày} \] ### Kết luận Hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas trong khoảng 48 ngày.