Đốt cháy khí methane CH4 bằng khí oxygen thu được khí carbon dioxide và hơi nước. Biết nhiệt tạo thành chuẩn (kJ/mol) của CH4(g), CO2(g) và H2O(l) lần lượt là: –74,9, –393,5, –285,8. Biến thiên enthalpy chuẩn (kJ) của phản ứng trên có giá trị tuyệt đối là bao nhiêu? (Kết quả được làm tròn đến hàng đơn vị)

Question

hongloan · Accepted Answer

Phương trình phản ứng cháy của methane:

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)

Công thức tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:

ΔrH° = ΣΔfH°(sản phẩm) − ΣΔfH°(chất tham gia)

Trong đó:

ΔfH°(CH4) = −74,9 kJ/mol

ΔfH°(CO2) = −393,5 kJ/mol

ΔfH°(H2O(l)) = −285,8 kJ/mol

ΔfH°(O2) = 0 kJ/mol (đơn chất ở trạng thái chuẩn)

Thay số:

ΔrH° = [−393,5 + 2 × (−285,8)] − [−74,9 + 2 × 0]

ΔrH° = (−393,5 − 571,6) − (−74,9)

ΔrH° = −965,1 + 74,9

ΔrH° = −890,2 kJ

Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy chuẩn là:

|ΔrH°| = 890,2 kJ

Làm tròn đến hàng đơn vị:

|ΔrH°| ≈ 890 kJ.

Đáp án: 890 kJ.

Timi · Answer

Để tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy khí methane $ CH_4 $, ta có phương trình phản ứng như sau:

$$
CH_4(g) + 2 O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2 H_2O(l)
$$

Biến thiên enthalpy chuẩn ($ \Delta H^\circ $) của phản ứng có thể được tính bằng công thức:

$$
\Delta H^\circ = \sum H^\circ_{\text{sp}} \text{ (sản phẩm)} - \sum H^\circ_{\text{sp}} \text{ (chất phản ứng)}
$$

Trong trường hợp này:

- Nhiệt tạo thành chuẩn của $ CO_2(g) $ là $ -393,5 $ kJ/mol
- Nhiệt tạo thành chuẩn của $ H_2O(l) $ là $ -285,8 $ kJ/mol
- Nhiệt tạo thành chuẩn của $ CH_4(g) $ là $ -74,9 $ kJ/mol
- Nhiệt tạo thành chuẩn của $ O_2(g) $ là $ 0 $ kJ/mol (vì đây là chất khí chuẩn)

Bây giờ, chúng ta tính tổng nhiệt tạo thành chuẩn cho sản phẩm và chất phản ứng:

**Sản phẩm:**
$$
\sum H^\circ_{\text{sp}} \text{ (sản phẩm)} = H^\circ_{CO_2} + 2 \times H^\circ_{H_2O} = -393,5 + 2 \times (-285,8) = -393,5 - 571,6 = -965,1 \text{ kJ/mol}
$$

**Chất phản ứng:**
$$
\sum H^\circ_{\text{sp}} \text{ (chất phản ứng)} = H^\circ_{CH_4} + 2 \times H^\circ_{O_2} = -74,9 + 2 \times 0 = -74,9 \text{ kJ/mol}
$$

Bây giờ thay vào công thức để tính $ \Delta H^\circ $:

$$
\Delta H^\circ = -965,1 - (-74,9) = -965,1 + 74,9 = -890,2 \text{ kJ/mol}
$$

Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy chuẩn là:

$$
|\Delta H^\circ| = 890,2 \text{ kJ/mol}
$$

Làm tròn đến hàng đơn vị, ta có:

$$
|\Delta H^\circ| \approx 890 \text{ kJ}
$$

Vậy giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng là **890 kJ**.

Quỳnh Anh · Answer

{"userId":5045045,"userName":"Lê Minh Dũng"}

Phản ứng đốt cháy methane ($CH_{4}$):

$\text{CH}_{4}(g)+2\text{O}_{2}(g)\rightarrow \text{CO}_{2}(g)+2\text{H}_{2}\text{O}(l)$

2. Các giá trị nhiệt tạo thành chuẩn ($\Delta _{f}H_{298}^{0}$)

Theo đề bài:

• $\Delta_fH^0_{298}(\text{CH}_4, g) = -74,9 \text{ kJ/mol}$

• $\Delta_fH^0_{298}(\text{CO}_2, g) = -393,5 \text{ kJ/mol}$

• $\Delta_fH^0_{298}(\text{H}_2\text{O}, l) = -285,8 \text{ kJ/mol}$

• $\Delta_fH^0_{298}(\text{O}_2, g) = 0 \text{ kJ/mol}$ (đơn chất ở trạng thái chuẩn)

3. Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng ($\Delta _{r}H_{298}^{0}$)

Công thức tính:

$\Delta _{r}H_{298}^{0}=\sum \Delta _{f}H_{298}^{0}(\text{sn\ phm})-\sum \Delta _{f}H_{298}^{0}(\text{cht đu})$

Thay số vào:

$\Delta _{r}H_{298}^{0}=[1\cdot (-393,5)+2\cdot (-285,8)]-[1\cdot (-74,9)+2\cdot 0]$

$\Delta _{r}H_{298}^{0}=[-393,5-571,6]+74,9$

$\Delta _{r}H_{298}^{0}=-965,1+74,9=-890,2\text{ kJ}$

4. Kết quả theo yêu cầu

• Giá trị tuyệt đối của biến thiên enthalpy là: $\vert{}-890,2\vert{} = 890,2 \text{ kJ}$.

• Làm tròn đến hàng đơn vị: 890.

Đáp số: 890

Đốt cháy khí methane CH4 bằng khí oxygen thu được khí carbon dioxide và hơi nước. Biết nhiệt tạo thành chuẩn (kJ/mol) của CH4(g), CO2(g) và H2O(l) lần lượt là: –74,9, –393,5, –285,8. Biến thiên enthalp...