Câu 8. Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1:2.Xác định...
Câu hỏi:
Câu 8. Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1:2.
Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên điều kiện tiêu chuẩn.
C3H8 (g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) Δr$H_{298}^{0}$= -2 220 kJ
C4H10 (g) + 132O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l) Δr$H_{298}^{0}$= -2 874 kJ
Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10 000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Vương
Để giải bài toán trên, ta cần thực hiện các bước sau:1. Xác định số mol của propane và butane trong 12 kg khí gas:- Gọi số mol của propane là x và số mol của butane là y.- Theo tỉ lệ số mol 1:2, ta có x = 0.75y.- Khối lượng mol của propane là 44 g/mol, khối lượng mol của butane là 58 g/mol.- Ta có: 44x + 58y = 12000 (vì khối lượng khí gas là 12 kg).- Giải hệ phương trình để tính x và y.2. Tính tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas:- Sử dụng công thức ΔH = nΔH.- Tính ΔH cho từng phản ứng và tính tổng nhiệt lượng.3. Tính số ngày sử dụng hết bình gas:- Số ngày sử dụng hết bình gas được tính bằng cách chia tổng nhiệt lượng cần cho nhiệt lượng cung cấp mỗi ngày với hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%.Câu trả lời chi tiết:Số mol của propane là 75 mol và số mol của butane là 150 mol.Tổng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas là 597600 kJ.Mỗi ngày hộ gia đình cần 12500 kJ.Số ngày sử dụng hết bình gas là khoảng 48 ngày.
Câu hỏi liên quan:
- II. Luyện tậpCâu 1. Phản ứng chuyển hóa giữa hai dạng đơn chất của phosohorus (P): ...
- Câu 2: Cho biết biến thiên enthalpy của phản ứng sau ở điều kiện chuẩn:CO(g) + 12O2(g) →...
- Câu 13. Dung dịch glucose ($C_{6}$$H_{12}$$O_{6}$) 5%, có khối lượng riêng là 1,02 g/mL, phản ứng...
- Câu 4. Cho giá trị trung bình của các năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn:Biến thiên enthalpy của...
- Câu 5. Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên. Xét phản ứng đốt cháy methane:CH4(g) +...
- Câu 6. So sánh nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kh cồn (C2H5OH) và 1 kg tristearin (C57H110O6,...
- Câu 7. Biết CH3COCH3có công thức cấu tạo:Từ số liệu năng lượng liên kết ở Bảng 12.2, hãy xác...
Cuối cùng, ta sẽ tính số ngày hộ gia đình sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg. Bằng cách chia tổng năng lượng cần sử dụng cho năng lượng mỗi ngày và sau đó sử dụng hiệu suất hấp thụ nhiệt để xác định số ngày cần thiết.
Tiếp theo, ta tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas. Ta sẽ tính tổng nhiệt lượng từ việc đốt cháy propane và butane theo tỉ lệ số mol đã tính được. Sau đó, ta sẽ áp dụng hiệu suất hấp thụ nhiệt để tính năng lượng thực sự cần sử dụng.
Đầu tiên, ta cần tính số mol của propane và butane trong 12 kg khí gas. Với tỉ lệ số mol 1:2, ta giả sử số mol của propane là x, số mol của butane sẽ là 2x.