Đề bài
Methane là nguồn nhiên liệu quan trọng trong đời sống do phản ứng đốt cháy methane tỏa nhiều nhiệt:
$\left. CH_{4}(g) + 2O_{2}(g)\rightarrow CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l) \right.$ $\Delta{{}_{r}^{}H}{}_{298}^{0}$= –890,3 kJ
Cho bảng các giá trị nhiệt tạo thành chuẩn:
| Hợp chất | $\begin{array}{l} {CO_{2}(g)} \end{array}$ | $H_{2}O(l)$ | $O_{2}(g)$ |
| $\Delta{{}_{f}^{}H}{}_{298}^{0}$ (kJ/mol) | - 393,5 | -285,8 | 0 |
Nhiệt tạo thành chuẩn của khí methane là
–74,8 kJ/mol.
+74,8 kJ/mol.
+211,0 kJ/mol.
–211,0 kJ/mol.
Phương pháp giải
Áp dụng công thức: $ \Delta H_{\text{pu}} = \sum \Delta H_{\text{sp}} - \sum \Delta H_{\text{pu}} $
Lời giải chi tiết
Phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy methane là:
\[ CH_{4}(g) + 2O_{2}(g) \rightarrow CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l) \]
Ta có: $ \Delta H_{\text{pu}} = \sum \Delta H_{\text{sp}} - \sum \Delta H_{\text{pu}} $
\[ \Delta H_{298}^{0} = [\Delta H_{f, CO_2(g)}^0 + 2 \Delta H_{f, H_2O(l)}^0] - [\Delta H_{f, CH_4(g)}^0 + 2 \Delta H_{f, O_2(g)}^0] \] \[ -890{,}3 = [-393{,}5 + 2(-285{,}8)] - [\Delta H_{f, CH_4(g)}^0 + 2 \times 0] \]
\[-890{,}3 = [-393{,}5 - 571{,}6] - [\Delta H_{f, CH_4(g)}^0] \] \[-890{,}3 = -965{,}1 - \Delta H_{f, CH_4(g)}^0 \]
\[\Delta H_{f, CH_4(g)}^0 = -965{,}1 + 890{,}3 \] \[\Delta H_{f, CH_4(g)}^0 = -74{,}8 \,\text{kJ/mol}\]
Vậy, nhiệt tạo thành chuẩn của methane là \(-74{,}8 \,\text{kJ/mol}\), tương ứng với đáp án A.