Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau

Giải SBT Hóa học 10 Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Bài 15.6 trang 46 sách bài tập Hóa học 10 trong Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học sách Cánh diều. Với lời giải chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong SBT Hóa học 10.

Bài 15.6 trang 46 sách bài tập Hóa học 10: Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau:

Fe₂O₃(s) + CO(g) → Fe(s) + CO₂(g) (1)

a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng (1) và tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng với các hệ số cân bằng tương ứng.

b) Từ 1 mol Fe₂O₃ và 1 mol CO, giả sử chỉ xảy ra phản ứng (1) với hiệu suất 100% thì giải phóng một lượng nhiệt là

A. 8,27 kJ.

B. 49,6 kJ.

C. 12,4 kJ.

D. 74,4 kJ.

(Các số liệu cần thiết tra trong Phụ lục 3, SGK Hóa học 10, Cánh Diều.)

Lời giải:

a) ${\stackrel{+3}{Fe}}_2{O}_3\left(s\right)+\stackrel{+2}{C}O\left(g\right)\to \stackrel{0}{Fe}\left(s\right)+\stackrel{+4}{C}{O}_2\left(g\right)$

$\left(\begin{array}{c}2\times \\ 3\times \end{array}\right)\begin{array}{c}\stackrel{+3}{Fe}+3e\to \stackrel{0}{Fe}\\ \stackrel{+2}{C}\to \stackrel{+4}{C}+2e\end{array}$

Phương trình hóa học: Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:

$\begin{array}{c}{\Delta }_r{H}_{298}^0=3\times {\Delta }_f{H}_{298}^0\left(C{O}_2\right(g\left)\right)+2\times {\Delta }_f{H}_{298}^0\left(Fe\right(s\left)\right)-3\times {\Delta }_f{H}_{298}^0\left(CO\right(g\left)\right)-{\Delta }_f{H}_{298}^0\left(F{e}_2{O}_3\right(s\left)\right)\\ =3\times (-393,5)+2\times 0-3\times (-110,5)-(-824,2)=-24,8\left(kJ\right).\end{array}$

b) Đáp án đúng là: A

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Theo phương trình hóa học ta có CO hết, Fe₂O₃ dư, tính toán theo mol CO.

Từ 1 mol Fe₂O₃ và 1 mol CO, giả sử chỉ xảy ra phản ứng (1) với hiệu suất 100% thì giải phóng một lượng nhiệt là

$\frac{24,8}{3}=8,27\left(kJ\right).$