Ngày 04 tháng 8 năm 2020 đã xảy ra một vụ nổ kinh hoàng ở nhà kho tại cảng Beirut của Lebanon

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 7: Hóa học về phản ứng cháy, nổ

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Câu hỏi 3 trang 40 trong Bài 7: Hóa học về phản ứng cháy, nổ sách Kết nối tri thức. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Câu hỏi 3 trang 40 Chuyên đề Hóa học 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) $\stackrel{t^o}{\to }$ 2N₂(g) + O₂(g) + 4H₂O(g)

a) Tính ${\Delta }_r{H}_{298}^o$ của phản ứng, biết ${\Delta }_f{H}_{298}^o$ của NH₄NO₃(s) và ${\Delta }_f{H}_{298}^o$ của H₂O(g) lần lượt là –365, 6 kJ/mol và –242 kJ/mol.

b) 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:

$\sum {\Delta }_f{H}_{298}^o\left(cd\right)={\Delta }_f{H}_{298}^o\left(N{H}_{4}N{O}_3\right(s\left)\right).2$

= -365,6.2 = - 731,2 kJ

Tổng nhiệt tạo thành các chất sản phẩm là:

$\sum {\Delta }_f{H}_{298}^o\left(sp\right)={\Delta }_f{H}_{298}^o\left(N_2\right(g\left)\right).2+{\Delta }_f{H}_{298}^o\left(O_2\right(g\left)\right).1+{\Delta }_f{H}_{298}^o\left(H_{2}O\right(g\left)\right).4$

= 0.2 + 0.1 + (-242).4 = - 968 kJ

Biến thiên enthalpy của phản ứng:

${\Delta }_r{H}_{298}^o=\sum {\Delta }_f{H}_{298}^o\left(sp\right)-\sum {\Delta }_f{H}_{298}^o\left(cd\right)$ = - 968 - (-731,2) = - 236,8 kJ

b) Ta có: 2700 tấn NH₄NO₃ tương ứng với 3375.10⁴ 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 $\frac{236,{\mathrm{8.3375.10}}^4}{1}$ = 79,92.10⁸ kJ.