Luận văn tốt nghiệp
E (kJ/mol) 435,14 615,05 347,27 414,22 (Trích sách Bài tập cơ sở lý thuyết các quá trình hóa học của Vũ Đăng Độ) Đáp số: - 125,52 kJ/mol 4. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ. Phương trình Kirchhoff: a. Bài tập có lời giải: Bài 1: Xác định nhiệt đốt cháy của H2 ở 100oC, biết phản ứng sau ở 25oC: H2(k) + (1/2) O2 (k) H2O (l), ∆Ho298= -68317 cal Nhiệt dung mol đẳng áp trung bình của các chất trong khoảng nhiệt độ trên là: H2: 6,89; O2: 6,97; H2O(l): 18,0 (cal/mol.K). (Trích sách Giáo trình hóa học đại cương của Nguyễn Văn Tấu) Giải: ∆CP = 18 – [6,89 + (6,97/2)] = 7,63 (cal/K) Theo phương trình Kirchhoff: ∆HT2 = ∆HT1 +
T2
T1
∆CP dT
Với Cp tính trung bình trong khoảng nhiệt độ trên thì: ∆HT2 = ∆HT1 + ∆CP ( T2 – T1 ) Thay: T1 = 298 K; T2 = 273 + 100 = 373 K vào, ta được: ∆H373 = ∆H298 + ∆CP (373 – 298) = - 68317 + 7,63.75 = - 67,745 (kcal) Bài 2: Phản ứng đốt cháy etilen được biểu diễn bằng phương trình: C2H4(k) + 3 O2(k) 2 CO2(k) + 2 H2O(l) , Ho = - 1410 kJ Xác định khối lượng nước ở 20oC có thể được chuyển thành hơi ở 100oC khi đốt 1,00 m3 khí etilen ở đktc. Hiệu suất của quá trình là 70%. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4,184 J/kg.K. Nhiệt hóa hơi nước là 2259 kJ/kg. (Trích sách Bài tập cơ sở lý thuyết các quá trình hóa học của Vũ Đăng Độ) Giải: Số mol C2H4 trong 1m3 khí ở đktc: nC H = 1000/22,4 = 44,6 mol Lượng nhiệt giải phóng khi đốt 44,6 mol khí etilen là: 44,6.1410 = 62886 kJ Lượng nhiệt hữu ích là: 62886.0,7 = 44020,2 J = 4,4020.104 kJ Quá trình hóa hơi nước: H2O (l, 20oC) H2O (l, 100oC) Q1 = 4,184.80 = 334,72 kJ/kg H2O (l, 100 oC) H2O (k, 100 oC) Q2 = 2259 kJ/kg Do đó nhiệt hóa hơi của 1 kg nước là: Q = Q1 + Q2 = 2593,72 kJ/kg Vậy lượng nước được hóa hơi là: (4,4020.104 /2593,72) = 16,97 kg Bài 3: Ở 25oC nhiệt thăng hoa của iot là 62,3 kJ/mol, entanpi chuẩn trong sự hình thành HI(k) là 24,7 kJ/mol. Tính biến thiên entanpi ứng với sự hình thành HI(k) từ iot và hydro ở thể khí, ở 225oC, biết rằng trong khoảng nhiệt độ từ 25oC đến 225oC nhiệt dung trung bình của các chất là như sau: H2: 29,08 kJ/ mol I2 (k): 33,56 kJ/mol 2
4
SVTH: Phạm Thị Thanh Truyền
92