Cho phản ứng nhiệt nhôm sau

Bài 17.13 trang 47 SGK Hóa học 10: Cho phản ứng nhiệt nhôm sau:

2Al(s) + Fe₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + 2Fe(s)

Biết nhiệt tạo thành, nhiệt dung của các chất (nhiệt lượng cần cung cấp để 1 kg chất đó tăng lên 1 độ) được cho trong bảng sau:

Giả thiết phản ứng xảy ra vừa đủ, hiệu suất 100%; nhiệt độ ban đầu là 25^oC; nhiệt lượng tỏa ra bị thất thoát ngoài môi trường là 50%. Tính nhiệt độ đạt được trong lò phản ứng nhiệt nhôm.

Lời giải:

Xét phản ứng giữa 2 mol Al với 1 mol Fe₂O₃ tạo ra 1 mol Al₂O₃ và 2 mol Fe.

Biến thiên enthalpy của phản ứng:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ = $∆_{f} H_{298}^{0}$ (Al₂O₃) + 2. $∆_{f} H_{298}^{0}$ (Fe) – 2. $∆_{f} H_{298}^{0}$ (Al) - $∆_{f} H_{298}^{0}$ (Fe₂O₃)

= 1. (-16,37) + 2.0 – 2.0 – 1.(-5,14) = -21,51 (kJ)

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

Áp dụng công thức Q = m.C. ∆T

⇒ Nhiệt độ tăng lên: ∆T = $\frac{21, 51 . 10^{3} . 50 %}{160, 72} = 66, 92 (K)$

Nhiệt độ đạt được = (25 + 273) + 66,92 = 365 (K)

Xem thêm các bài giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 Kết nối tri thức khác