Câu 5 Phần III · Đề chính thức Hoá học 2025 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0301

Hoá học 2025 · Có lời giải chi tiết

Câu 5.

Cho biết nguyên tử khối: H = 1; C = 12; O = 16; Al = 27; S = 32; K = 39; Mn = 55; Fe = 56.

Lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam nhiên liệu (kí hiệu là Q, tính theo kJ g−1\text{kJ g}^{-1}) được sử dụng để đánh giá mức độ “giàu năng lượng” của nhiên liệu đó. Ở điều kiện chuẩn, giá trị Q của ethanol lỏng và một loại khí đốt G lần lượt là QEQ_E và QGQ_G. Cho biết: G chỉ chứa propane và butane với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2; nhiệt tạo thành chuẩn (ΔfH298∘\Delta_f H^\circ_{298}) của các chất được cho trong bảng:

Chất

C2H5OH(l)\mathrm{C_2H_5OH}(l)

C3H8(g)\mathrm{C_3H_8}(g)

CH3(CH2)2CH3(g)\mathrm{CH_3(CH_2)_2CH_3}(g)

CO2(g)\mathrm{CO_2}(g)

H2O(l)\mathrm{H_2O}(l)

O2(g)\mathrm{O_2}(g)

ΔfH298∘ (kJ mol−1)\Delta_f H^\circ_{298}\ (\text{kJ mol}^{-1})

–277,6

–105,0

–129,0

–393,5

–285,8

0

Đặt k=QGQEk=\dfrac{Q_G}{Q_E}, giá trị của k bằng bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Đáp án: 1,68

Lời giải

Ethanol: C2H5OH+3O2⟶2CO2+3H2O\mathrm{C_2H_5OH}+3\mathrm{O_2}\longrightarrow2\mathrm{CO_2}+3\mathrm{H_2O}, ΔrH∘=2(−393,5)+3(−285,8)−(−277,6)=−1366,8 kJ\Delta_r H^\circ=2(-393{,}5)+3(-285{,}8)-(-277{,}6)=-1366{,}8\ \text{kJ}, nên QE=1366,846 kJ g−1Q_E=\dfrac{1366{,}8}{46}\ \text{kJ g}^{-1}.

Propane: ΔrH∘=3(−393,5)+4(−285,8)−(−105,0)=−2218,7 kJ\Delta_r H^\circ=3(-393{,}5)+4(-285{,}8)-(-105{,}0)=-2218{,}7\ \text{kJ}; butane: ΔrH∘=4(−393,5)+5(−285,8)−(−129,0)=−2874,0 kJ\Delta_r H^\circ=4(-393{,}5)+5(-285{,}8)-(-129{,}0)=-2874{,}0\ \text{kJ}.

Xét 1 mol propane và 2 mol butane: khối lượng 44+2⋅58=160 g44+2\cdot58=160\ \text{g}, nhiệt toả ra 2218,7+2⋅2874,0=7966,7 kJ2218{,}7+2\cdot2874{,}0=7966{,}7\ \text{kJ}, nên QG=7966,7160 kJ g−1Q_G=\dfrac{7966{,}7}{160}\ \text{kJ g}^{-1}.

k=QGQE=7966,7/1601366,8/46≈1,68k=\dfrac{Q_G}{Q_E}=\dfrac{7966{,}7/160}{1366{,}8/46}\approx1{,}68.

Đáp số: 1,68.

Chủ đề: Biến thiên enthalpy trong các phản ứng hoá học