Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%; nhiệt độ ban đầu là \[{25^o}C\], nhiệt lượng toả ra bị thất thoát ra ngoài môi trường là 50%. Nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm

115/232

Enthalpy tạo thành chuẩn của một chất (\({\Delta _f}H_{298}^o\)) là biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ các đơn chất ở dạng bền nhất trong điều kiện chuẩn. Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó tăng lên \({1^o}C.\)

Cho phản ứng nhiệt nhôm:

2Al(s) + \[F{e_2}{O_3}\](s) \[A{l_2}{O_3}\](s) + 2Fe(s)

Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung của các chất được cho trong bảng sau:

Chất

\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{o}}\] (kJ/g)

(J/g.K)

Chất

\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{o}}\] (kJ/g)

(J/g.K)

\[A{l_2}{O_3}\]

−16,37

0,84

\[F{e_2}{O_3}\]

−5,14

0,67

Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%; nhiệt độ ban đầu là \[{25^o}C\], nhiệt lượng toả ra bị thất thoát ra ngoài môi trường là 50%. Nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm là

2636K.

2934K.

333K

369K.

Giải thích

Đổi đơn vị của enthalpy:

Chất	\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{o}}\] (kJ/g)	\[{\Delta _{\rm{f}}}{\rm{H}}_{{\rm{298}}}^{\rm{o}}\] (kJ/mol)
\[F{e_2}{O_3}\]	−5,14	−822,4
\[A{l_2}{O_3}\]	−16,37	−1669,74

Xét phản ứng: 2Al(s) + \[F{e_2}{O_3}\](s) \[A{l_2}{O_3}\](s) + 2Fe(s)

Biến thiên enthalpy của phản ứng:

\[{\Delta _r}H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^0(A{l_2}{O_3}) + 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Fe) - 2.{\Delta _f}H_{298}^0(Al) - {\Delta _f}H_{298}^0(F{e_2}{O_3})\]

= 1.( –1669,74) + 2.0 – 2.0 – 1.( –822,4) = –847,34 (kJ)

Nhiệt dung của sản phẩm: C = 102.0,84 + 2.56.0,67 = 160,72 (J.K^-1).

Nhiệt độ tăng lên: \[\Delta T = \frac{{847,{{34.10}^3}.0,5}}{{160,72}} \approx 2636(K)\]

Nhiệt độ đạt được: (25 + 273) + 2636 = 2934 (K)

Chọn B.