Hỗn hợp bột Al và NH4ClO4 được dùng làm nhiên liệu rắn cho tên lửa. Hỗn hợp bột Al và Fe2O3 được dùng để

13/16

Hỗn hợp bột Al và NH4ClO4 được dùng làm nhiên liệu rắn cho tên lửa. Hỗn hợp bột Al và Fe2O3 được dùng để hàn kim loại. Phản ứng xảy ra khi sử dụng các hỗn hợp bột này như sau:

3Al(s) + 3NH4ClO4(s) → Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3NO(g) + 6H2O(g) (1)

2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(l) (2)

Các giá trị ΔfH2980 (kJ mol-1) tra ở Phụ lục 2.

a) Bằng tính toán hãy cho biết: 1 gam hỗn hợp bột nào (trộn theo đúng tỉ lệ phản ứng) tỏa ra nhiều nhiệt hơn. Từ đó dự đoán phản ứng nào xảy ra mãnh liệt hơn.

b) Có thể dùng hỗn hợp bột Al và Fe2O3 làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa được không?

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

a) Xét phản ứng (1)

∆rH298o = ΔfH2980(Al2O3(s)) + ΔfH2980(AlCl3(s)) + 3.ΔfH2980(NO(g)) + 6.ΔfH2980(H2O(g)) - 3.ΔfH2980(Al(s)) - 3.ΔfH2980(NH4ClO4(s))

∆rH298o = (-1675,7) + (-704,2) + 3.91,3 + 6.(-241,8) – 3.0 – 3.(-295,3) = -2670,9 kJ

3 mol Al(s) và 3 mol NH4ClO4(s) tương đương khối lượng = 3.27 + 3.117,5 = 433,5g

Vậy đốt cháy 433,5g hỗn hợp tỏa ra 2670,9 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam hỗn hợp Al và NH4ClO4 tỏa ra nhiệt lượng là 2670,9433,5 = 6,16 kJ nhiệt lượng

Xét phản ứng (2)

∆rH298o = ΔfH2980(Al2O3(s)) + 2.ΔfH2980(Fe(l)) – 2. ΔfH2980(Al(s)) - ΔfH2980(Fe2O3(s))

∆rH298o = (-1675,7) + 2.13,13 – 2.0 – (-824,2) = -825,24 kJ

2 mol Al(s) và 1 mol Fe2O3(s) tương ứng với khối lượng là: 2.27 + 1.160 = 214g

Vậy đốt cháy 214 g hỗn hợp tỏa ra 825,24 kJ nhiệt lượng

⇒ Đốt cháy 1 gam hỗn hợp trên tỏa ra 825,24.1214 = 3,86 kJ nhiệt lượng

Như vậy ta thấy nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 gam Al(s) và NH4ClO4(s) là lớn hơn

⇒ Phản ứng (1) xảy ra mãnh liệt hơn.

b) Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cùng một lượng hỗn hợp bột Al và Fe2O3 chỉ bằng một nửa so với Al(s) và NH4ClO4(s) nên không dùng được Al và Fe2O3 cho động cơ tên lửa.