Cho các phản ứng sau xảy ra ở điều kiện chuẩn:CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) r\[H_{298}^o\]= -890,36 kJ CaCO3(s) CaO(s) + CO2(s) r\[H_{298}^o\]= 178,29 kJỞ điều kiện tiêu chuẩn, cần p

Câu hỏi:

Cho các phản ứng sau xảy ra ở điều kiện chuẩn:

CH₄(g) + 2O₂(g) $\to$CO₂(g) + 2H₂O(l) _r\[H_{298}^o\]= -890,36 kJ

CaCO₃(s) $\to$CaO(s) + CO₂(s) _r\[H_{298}^o\]= 178,29 kJ

Ở điều kiện tiêu chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam CH₄(g) để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 2 mol CaO bằng cách nung CaCO₃. Giả thiết hiệu suất các quá trình đều là 100%.

A. 0,9 gam.

B. 1,8 gam.

C. 3,2 gam.

D. 6,4 gam.

Trả lời:

Đáp án đúng là: D

CH₄(g) + 2O₂(g) $\to$CO₂(g) + 2H₂O(l) _r\[H_{298}^o\]= -890,36 kJ

$\to$Ở điều kiện chuẩn, khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol CH₄, sản phẩm là CO₂(g) và H₂O(l) thì sẽ giải phóng một nhiệt lượng là 890,36 kJ.

CaCO₃(s) CaO(s) + CO₂(s) _r\[H_{298}^o\]= 178,29 kJ

$\to$Để thu được 1 mol CaO(s), cần phải cung cấp nhiệt lượng là 178,29 kJ để chuyển 1 mol CaCO₃(s) thành CaO (s).

Vậy: Ở điều kiện tiêu chuẩn, để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 2 mol CaO bằng cách nung CaCO₃ cần phải đốt cháy: \[\frac{{2 \times 178,29}}{{890,36}} \approx 0,4\](mol) CH₄.

$\to$\[{m_{C{H_4}}}\]= 0,4×16 = 6,4 (gam).