Bài tập Năng lượng hóa học biến thiên Enthalpy của phản ứng môn Hoá đại cương | Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội

Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc BÀI TẬP
NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC
BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG (Nâng cao)
XEM GIẢI CHI TIẾT DẠNG 1: https://youtu.be/Wx6_pd39NDs
XEM GIẢI CHI TIẾT DẠNG 2: https://youtu.be/fai2NvkiMHs
XEM GIẢI CHI TIẾT DẠNG 3: https://youtu.be/npEdKNVpgkc
DẠNG 1: ĐỐT GAS - CỒN - THAN.
Câu 1. Bình “ga” loại 12 cân sử dụng trong hộ gia đình Y có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propane và
butane với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propane tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1
mol butane tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí “ga” của hộ gia đình Y là 10
000 kJ/ngày và hiệu suất sử dụng nhiệt là 67,3%. Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình Y sử dụng hết bình ga trên? Kết
quả làm tròn đến hàng đơn vị.
Câu 2. Một bình gas (khí hóa lỏng) có chứa 12 kg hỗn hợp propane và butane, trong đó propane chiếm 27,5% về
khối lượng. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propan tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt
là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas của một hộ gia đình A là 19000 kJ/ngày, hiệu suất sử
dụng nhiệt là 80%. Hộ gia đình A sử dụng liên tục trong x ngày thì hết một bình gas trên. Giá trị của x (làm tròn
đến hàng đơn vị) là bao nhiêu?
Câu 3. Một mẫu khí gas X chứa hỗn hợp propane và butane. Cho các phản ứng: o C H (g) + 5O (g) ⎯⎯ →3CO (g) + 4H O(l)  H = 22 − 20kJ 3 8 2 2 2 r 298 13 o C H (g) + O (g) ⎯⎯ → 4CO (g) + 5H O(l)  H = 2 − 874kJ 4 10 2 2 2 r 298 2
Đốt cháy hoàn toàn 24 gam mẫu khí gas X tỏa ra nhiệt lượng 1195,2 kJ. Tỉ lệ mol của propane và butane trong
mẫu khí gas X tướng ứng là 1: x. Giá trị của x là bao nhiêu?
Câu 4. Cho phản ứng: C4H10(g) + 6,5 O2(g) ⎯⎯ → 4CO2(g) + 5H2O(l) (1)
Dựa vào bảng số liệu sau: Liên kết C–H C–C O=O C=O H–O Eb (kJ.mol-1) 418 346 494 732 459
Một bình gas chứa 12 kg khí trong đó butane (C4H10) chiếm 96,67% về khối lượng còn lại là tạp chất không cháy.
Một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10 000 kJ nhiệt trong mỗi ngày. Biết hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%. Sau
bao nhiêu ngày thì hộ gia đình trên dùng hết bình gas 12 kg? ((làm tròn đến hàng phần mười).
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc
Câu 5. Khí biogas (giả thiết chỉ chứa CH4) và khí gas (chứa 40% C3H8 và 60% C4H10 về thể tích) được dùng phổ
biến làm nhiên liệu và đun nấu. Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol các chất như bảng sau: Chất CH4 C3H8 C4H10
Nhiệt lượng tỏa ra (kJ) 890 2220 2850
Nếu nhu cầu về năng lượng không đổi, hiệu suất sử dụng các loại nhiên liệu như nhau, khi dùng khí biogas thay
thế khí gas để làm nhiên liệu đốt cháy thì lượng khí CO2 thải ra môi trường sẽ giảm a%. Giá trị của a là bao
nhiêu? (làm tròn tới hàng đơn vị).
Câu 6. Bình gas loại 13,00kg sử dụng trong hộ gia đình M có chứa 12,00kg khí gas hoá lỏng (LPG) chứa 40,00%
propane (C3H8) và 60,00% butane (C4H10). Trung bình lượng nhiệt cần tiêu thụ từ đốt khí gas của hộ gia đình M
là 10 000 kJ/ngày. Nếu nhiệt toả ra khi sử dụng bị hao hụt 13,65%. Hỏi sau bao nhiêu ngày hộ gia đình M sử
dụng hết bình gas trên? Cho biết sản phẩm của phản ứng đốt khí gas là CO2; H2O và năng lượng liên kết của các
liên kết cộng hoá trị theo bảng sau: Liên kết
C – H C – C O = O C = O O – H Eb (kJ.mol-1) 413 347 498 745 467
Câu 8. Bình gas loại 12 kg chứa chủ yếu thành phần chính là propane, butane (tỉ lệ thể tích tương ứng là 30 : 70).
Để tạo mùi cho khí gas, nhà sản xuất đã pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng như CH3SH (mùi tỏi, hành tây).
Lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol propane và 1 mol butane lần lượt là 2 220 kJ và 2 874 kJ; giả sử
một hộ gia đình cần 6 000 kJ nhiệt mỗi ngày (hiệu suất hấp thụ nhiệt 60%). Cho phát biểu sau:
a. Mục đích của việc thêm CH3SH để giúp phát hiện khí gas khi bị rò rỉ.
b. Tỉ lệ khối lượng propane : butane trong bình gas là 50 : 50.
c. Nhiệt lượng hộ gia đình trên thực tế tiêu tốn mỗi ngày là 10 000 kJ.
d. Hộ gia đình trên sử dụng hết một bình gas trong 99,5 ngày.
Câu 9. Một loại khí hóa lỏng (LPG) có thành phần chủ yếu là propane và butane được đóng trong các bình “Gas”
để sử dụng làm nhiên liệu. Khí hóa lỏng có thành phần là 40% propane (C3H8) và 60% butane (C4H10) về số mol.
Khi sử dụng làm nhiên liệu thì toàn bộ khí hóa lỏng sẽ cháy hoàn toàn theo phản ứng: o C t o 3H8 (g) + 5O2 (g) ⎯⎯
→ 3CO2(g) + 4H2O(g) ; (1) có  H = −2216 kJ r 298 . o C t o 4H10(g) + 13/2O2(g) ⎯⎯
→ 4CO2(g) + 5H2O(g); (2) có  H = −2850 kJ r 298 .
Để đun sôi 1 lít nước từ 20oC lên 100oC thì cần bao nhiêu gam khí hóa lỏng trên? Biết rằng để 1 gam nước tăng
1oC thì cần cung cấp 4,2J, chỉ có 70% lượng nhiệt tỏa ra từ đốt khí hóa lỏng trên được nước hấp thụ, khối lượng
riêng của nước nguyên chất là 1g.mL-1.(kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)
Câu 10. Butagas là một loại khí gas dùng trong sinh hoạt, có hàm lượng phần trăm theo khối lượng các chất như
sau: butane 99,4% còn lại là pentane. Khi đốt cháy 1 mol butane, 1 mol pentane thì nhiệt lượng tỏa ra lần lượt là
2 654 kJ và 3 600 kJ. Để nâng nhiệt độ của 1 gam nước (D = 1 gam/ml) lên 1 °C cần 4,16 J. Khối lượng gas cần
dùng để đun sôi 2 lít nước nói trên từ 20 °C – 100 °C là A. 13,62 gam. B. 7,27 gam. C. 9,08 gam. D.14,54 gam.
Câu 11. Một loại khí hóa lỏng (LPG) có thành phần chủ yếu là propane và butane được dóng trong các bình
“Gas” để sử dụng làm nhiên liêu. Một loại khí hóa lỏng có thành phần là 40% propane (C3H8) và 60% butane
(C4H10) về số mol. Khi sử dụng làm nhiên liệu thì toàn bộ khí hóa lỏng sẽ cháy hoàn toàn theo phản ứng:
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc C3H8 (g) + 5O2 (g) o t ⎯⎯→ 3CO2(g) + 4H2O (g) o  H = - 2216 kJ . r C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) o t ⎯⎯→ 4CO2(g) + 5H2O (g) o  H = - 2850 kJ . r
Để đun sôi 1 lít nước từ 25oC lên 100oC thì cần bao nhiêu gam khí hóa lỏng trên? Biết rằng để 1 mL nước tăng
1oC thì cần cung cấp 4,2J và chỉ có 60% lượng nhiệt tỏa ra từ đốt khí hóa lỏng trên được nước hấp thụ. 13
Câu 12. Cho phản ứng đốt cháy butane sau: C4H10(g) + O 2 2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g)
Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau
Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) Liên kết Phân tử Eb (kJ/mol) C–C C4H10 346 C=O CO2 799 C–H C4H10 418 O–H H2O 467 O=O O2 495
Để đun sôi (lên 100oC) một ấm chứa 2 lít nước cần dùng m gam khí butane ở trên. (Giả thiết mỗi ấm nước chứa
2 lít nước ở 25oC, để nâng 1 gam nước lên 10C cần tiêu tốn 4,2 J, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra
ngoài môi trường, khối lượng riêng của nước 1g/mL). Giá trị của m có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 13. B. 23. C. 20. D. 14.
Câu 13. Xét quá trình đốt cháy ethanol C2H5OH(l): C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)
Cho biết enthalpy tạo thành ( o  H f
298 ) của các chất như sau: Chất CO2(g) H2O(l) C2H5OH(l) o  H f 298 (kJ/mol) –393,5 –285,8 –267
Cần x gam C2H5OH đốt cháy để cung cấp nhiệt dùng để đun 1,5 lít nước từ 25 °C đến 100 °C biết rằng có 40%
lượng nhiệt đốt cháy bị thất thoát ra ngoài môi trường; biết rằng để tăng nhiệt độ của 1 gam nước thêm 1 °C cần
4,2 J nhiệt; khối lượng riêng của nước là 1g/mL.
Xét quá trình đốt cháy propane C3H8(g) và butane C4H10(g):
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) o  H r 298 = –2220 kJ.
C4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5H2O(l) o  H r 298 = –2874 kJ.
Nếu thay lượng nhiệt do C2H5OH đốt cháy ở trên bằng lượng nhiệt lấy từ quá trình đốt cháy y gam khí hóa lỏng
LPG chứa hỗn hợp propane và butane theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 3. Tính tổng x+y? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 14. Một mẫu cồn X (thành phần chính là ethanol) có lẫn methanol. Khi được đốt cháy hoàn toàn, 1 mol
ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1370 kJ và 1 mol methanol tỏa ra lượng nhiệt là 716 kJ. Đốt cháy hoàn toàn 10 gam
mẫu cồn X tỏa ra một nhiệt lượng là 291,9 kJ. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của tạp chất methanol
trong mẫu cồn X. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Câu 15. Cho hai phương trình nhiệt hoá học sau: 1 o CO(g) + O t ⎯⎯→ CO  H = 283 − ,00 kJ (1) 2 2(g) 2(g) o r 298 7 o C t 2H5OH(l) + O ⎯⎯→ 2CO  H = 1366 − ,89 kJ (2) 2 2(g) 2(g) + 3H2O(l) o r 298
a) Đốt 3,36 gam khí CO toả ra lượng nhiệt là 950,88 kJ.
b) Đốt 92 gam C2H5OH lỏng toả ra lượng nhiệt là 2733,78 kJ.
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc
c) Nhiệt tạo thành chuẩn của CO2 là -283,00 kJ.
d) Khi đốt cháy cùng 1,0 mol CO và 1,0 mol C2H5OH thì CO toả năng lượng nhiều hơn.
Câu 16. Một hộ gia đình mua than đá làm nhiên liệu đun nấu và trung bình mỗi ngày dùng hết 2,0 kg than đá.
Giả thiết loại than đá này chứa 90% carbon và 1,2% sulfur về khối lượng, còn lại là các tạp chất trơ không cháy. Cho các phản ứng: t o C( s) + O ( g) ⎯⎯ →CO ( g)  H = 3 − 93,5 kJ / mol 2 2 r 298 t o S( s) + O ( g) ⎯⎯ →SO ( g)  H = 2 − 96,8 kJ / mol 2 2 r 298
Hiệu suất sử dụng nhiệt là 37,5%. Nhiệt lượng cung cấp cho hộ gia đình từ quá trình đốt than trong một ngày
tương đương bao nhiêu số điện? (Biết cứ 1 số điện =1 kWh=3600 kJ)? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Câu 17. Một gói làm nóng thức ăn (FRH) được sử dụng trong quân đội chứa 8 gam hỗn hợp (Mg 90%, Fe 4%,
NaCl 6% về khối lượng), khi tiếp xúc với nước sẽ xảy ra phản ứng: Mg(s) + 2H2O(l) ⎯⎯ → Mg(OH)2(s) + 2H2(g).
Phản ứng này tỏa ra nhiều nhiệt và làm nóng phần thức ăn đi kèm. Nếu sử dụng gói FRH trên để làm nóng nước
từ 25 °C lên 100 °C, thì lượng nước tối đa (theo mL) được làm nóng là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị).
Cho biết: - Ethalpy tạo thành chuẩn (kJ/mol) của Mg(OH)2(s) và H2O(l) lần lượt là –928,4 và –285,8.
- Nhiệt dung riêng của nước, C = 4,2 J/g.K; Khối lượng riêng của nước là D = 1 g/cm3.
- Phần nước được làm nóng chỉ nhận được tối đa 50% lượng nhiệt tỏa ra.
- Lượng nhiệt mà nước nhận được để thay đổi ∆T (K) được tính theo công thức: Q = m.C.∆T.
Câu 18. Biến thiên enthalpy chuẩn của quá trình “H2O(s) ⟶ H2O(l)” là 6,020 kJ.
Biết rằng để làm cho nhiệt độ của 1 mol nước lỏng thay đổi 1 °C cần một nhiệt lượng là 75,4 J. Giả sử mỗi viên
nước đá tương ứng với 1 mol nước, số viên đá tối thiểu cần tan chảy để có thể làm lạnh 500 gam nước lỏng ở 20
°C xuống 0 °C là x viên. Tính giá trị của x (làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 19. Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1 kWh = 3 600 kJ) đã sử dụng khí thiên
nhiên hóa lỏng LNG (chứa 94% CH4, 6% C2H6 về thể tích) làm nhiên liệu. Các nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn
tạo ra sản phẩm khí (biết 64% nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng).
Tính khối lượng khí CO2 mà nhà máy thải ra trong 1 ngày?
Biết nhiệt bay hơi của H2O(l) ở 25 °C và 1 bar là 44 kJ.mol-1; CH4 và C2H6 cháy theo các phương trình nhiệt hóa học: CH4(g) + 2O2(g) ⎯⎯ → CO2(g) + 2H2O(l) o  H r 298 = -893 kJ C2H6(g) + 3,5O2(g) ⎯⎯ → 2CO2(g) + 3H2O(l) o  H r 298 = -1 560 kJ
Câu 20. Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên
nhiên hóa lỏng LNG (chứa 96% CH4, 4% C2H6 về thể tích) làm nhiên liệu. Các nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn
tạo ra sản phẩm khí (biết 64% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng). Khối
lượng khí CO2 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày là m tấn (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm). Biết nhiệt
bay hơi của H2O(l) ở 25 °C và 1 bar là 44 kJ/mol; coi enthalpy của phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ; CH4
và C2H6 cháy theo các phương trình nhiệt hóa học:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(1) o  H r 298 = -893 kJ
C2H6(g) + 3,5O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) o  H r 298 = -1 560 kJ Giá trị của m là
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc A. 310,15. B. 311,39. C. 279,88. D. 179,12.
Câu 21. Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) sử dụng khí thiên nhiên
hóa lỏng LNG làm nhiên liệu đã giảm được x% khí thải CO2 so với nhà máy nhiệt điện than (sử dụng than đá
làm nhiên liệu) có cùng sản lượng điện. Biết rằng:
- Khí thiên nhiên hóa lỏng LNG chứa 94% CH4 và 6% C2H6 về thể tích. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn
toàn 1 mol CH4 là 890 kJ; 1 mol C2H6 là 1560 kJ và có 64% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn
LNG được chuyển hóa thành điện năng.
- Than đá chứa 78% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất không chứa carbon. Năng lượng tỏa ra khi đốt
cháy hoàn toàn 1 tấn than đá là 3.107 kJ và chỉ có 40% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn than
đá được chuyển hóa thành điện năng.
Tính giá trị của x (làm tròn đến hàng phần mười).
Câu 22. Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) sử dụng khí thiên nhiên
hóa lỏng LNG làm nhiên liệu đã giảm được a% khí thải CO2 so với nhà máy nhiệt điện than (sử dụng than đá làm
nhiên liệu) có cùng sản lượng điện. Biết rằng:
- Khí thiên nhiên hóa lỏng LNG chứa 95% CH4 và 5% C2H6 về thể tích. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn
toàn 1 mol CH4 là 890 kJ; 1 mol C2H6 là 1560 kJ và có 64% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn
LNG được chuyển hóa thành điện năng.
- Than đá chứa 78% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất không chứa carbon. Năng lượng tỏa ra khi đốt
cháy hoàn toàn 1 tấn than đá là 3.107 kJ và chỉ có 50% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy hoàn toàn than
đá được chuyển hóa thành điện năng.
Tính giá trị của a (làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 23. Ở nước ta hiện nay, nhiệt điện vẫn chiếm vai trò nòng cốt, cung cấp hơn 60% tổng năng lượng điện cho
đời sống và sản xuất. Có hai công nghệ sản xuất nhiệt điện là nhiệt điện khí và nhiệt điện than.
a) Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 106 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ), sử dụng khí thiên nhiên
hóa lỏng LNG (chứa 94% CH4, 6% C2H6 về thể tích) làm nhiên liệu. Tính khối lượng LNG (tấn) cần cung cấp
cho nhà máy trong một ngày biết năng lượng tỏa ra khi đốt cháy 1mol CH4 là 890 kJ; 1 mol C2H6 là 1560kJ, 64%
nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng.
b) So với nhà máy nhiệt điện than (sử dụng than đá làm nhiên liệu) có cùng sản lượng thì điện khí LNG sẽ
giảm được bao nhiêu % khí thải CO2? Biết rằng với nhiệt điện than chỉ 40% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt
cháy được chuyển hóa thành điện năng, năng lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 tấn than đá là 3.107 kJ.
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc BÀI TẬP
NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC
BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DẠNG 2: XĂNG
Câu 1. Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C2H5OH (D = 0,8 g/mL) với 95 thể
tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C8H18 và C9H20 (tỉ lệ mol tương ứng 3 : 4,
D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau:
Thành phần xăng E5 C2H5OH C8H18 C9H20
Nhiệt tỏa ra (kJ/mol) 1365,0 5928,7 6119,8
Trung bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn
là 211,8 kJ. Nếu chiếc xe máy di chuyển từ Thái Nguyên đến Bắc Giang với quãng đường là 60 km thì hết bao
nhiêu lít xăng E5 (làm tròn đến hàng phần mười)?
Biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 25%.
Câu 2. Một loại xăng E5 có tỉ lệ số mol như sau: 5% ethanol, 35% heptane, 60% octane. Khi được đốt cháy hoàn
toàn, 1 mol ethanol sinh ra một lượng năng lượng là 1367kJ, 1 mol heptane sinh ra một lượng năng lượng là 4825
kJ và 1 mol octane sinh ra một lượng năng lượng là 5460 kJ, năng lượng giải phóng ra có 20% thải vào môi
trường, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Một xe máy chạy 1 giờ cần một năng lượng là 37688 kJ. Nếu xe máy
chạy với tốc độ trung bình như trên thì thời gian để sử dụng hết 3 kg xăng E5 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 2,55 giờ. B. 2,82 giờ. C. 3,55 giờ. D. 3,05 giờ.
Câu 3. Xăng sinh học E5 (chứa 5% ethanol về thể tích, còn lại là xăng, giả thiết chỉ là octane). Khi được đốt cháy
hoàn toàn, 1 mol ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1365,0 kJ và 1 mol octane tỏa ra lượng nhiệt là 5928,7 kJ. Trung
bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 211,8
kJ. Nếu xe máy đó đã sử dụng 4,6 lít xăng E5 ở trên thì quãng đường di chuyển được là bao nhiêu km, biết hiệu
suất sử dụng nhiên liệu của đông cơ là 25%; khối lượng riêng của ethanol là 0,8 g/mL, của octane là 0,7 g/mL
(đáp án làm tròn đến số nguyên)
Câu 4. Một chiếc ô tô chạy bằng xăng RON 95-III có mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình là 7 lít/100 km. Năng
lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 lít xăng RON 95-III là 33 MJ. Ông An muốn sử dụng ô tô đó để đi quãng đường 350
km, nhưng thay vì dùng xăng RON 95-III ông lại muốn sử dụng xăng E5. Giá xăng E5 hiện tại là 20430 VNĐ/lít.
Xăng E5 là hỗn hợp chứa 5% ethanol và 95% xăng truyền thống theo thể tích. Khối lượng riêng của ethanol là
0,785 g/mL. Năng lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 mol ethanol là 1364 kJ và 1 lít xăng truyền thống là 32 MJ. Hiệu
suất sử dụng năng lượng của xe với các loại nhiên liệu là như nhau. Hỏi ông An sẽ phải chi trả bao nhiêu nghìn
đồng tiền xăng nếu sử dụng xăng E5 cho quãng đường 350 km đó? (Kết quả được làm tròn đến hàng đơn vị)
Câu 5. Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C2H5OH (D = 0,8 g/mL) với 95 thể
tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C8H18 và C9H20 (tỷ lệ mol tương ứng 3:4,
D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau: Thành phần xăng E5 C2H5OH C8H18 C9H20
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc Nhiệt tỏa ra (kJ/mol) 1365 5929 6120
Một người đàn ông ngồi trên chiếc xe máy di chuyển trung bình 10 km trên đường bằng phẳng thì cần một nhiệt
lượng chuyển thành công cơ học là 2225 kJ. Biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 32%. Nếu
người đàn ông ngồi trên chiếc xe máy đó di chuyển từ Nha Trang đến Phan Rang – Tháp Chàm theo Quốc lộ 1A
(đường bằng phẳng) với quãng đường là 100 km thì hết khoảng bao nhiêu lít xăng?
(Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).
Câu 6. Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích ethanol (cồn) với 95 thể tích xăng
A92. Một loại xăng E5 có tỉ lệ số mol như sau: 5% ethanol, 45% heptane, 50% octane. Khi được đốt cháy hoàn
toàn, 1 mol ethanol sinh ra một lượng năng lượng là 1367kJ, 1 mol heptane sinh ra một lượng năng lượng là 4825
kJ và 1 mol octane sinh ra một lượng năng lượng là 5460 kJ, năng lượng giải phóng ra có 20% thải vào môi
trường, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Một xe máy chạy 1 giờ cần một năng lượng là 19878,4 kJ, khối lượng
riêng của loại xăng E5 này là 750 kg/m3. Thể tích xăng E5 mà xe máy trên đã tiêu thụ trong 1,5 giờ là bao nhiêu
mL? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 7. Một xe máy chạy 70 km thì tiêu thụ hết 1 kg xăng. Giả sử xăng có thành phần là octane (C8H18) và sản
phẩm của sự đốt cháy xăng bao gồm khí carbon dioxide và nước. Lượng nhiệt tỏa ra môi trường (a.103 kJ) khi
tiêu thụ lượng xăng trên, biết rằng có 30% năng lượng giải phóng khi đốt cháy nhiên liệu chuyển thành nhiệt, còn
lại chuyển thành cơ năng. Giá trị của a là bao nhiêu? Cho o  H
f 298 của C8H18 (l), CO2 (g) và H2O (l) lần lượt là –250 kJ.mol-1; –393,51 kJ.mol-1 và –285,83 kJ.mol-1.
(Làm tròn kết quả đến hàng phần mười).
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc BÀI TẬP
NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC
BIẾN THIÊN ENTHALPY CỦA PHẢN ỨNG DẠNG 3: NUNG VÔI
Câu 1. Vôi sống (CaO) có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong sản xuất như vật liệu xây dựng, tẩy uế, sát
trùng, xử lí nước thải, … Hiện nay, nhiều lò vôi thủ công hoạt động tự phát, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường
xung quanh. Tuy nhiên, ở lò vôi công nghiệp, quá trình kiểm soát chất thải ô nhiễm được thực hiện chặt chẽ hơn.
Xét một lò vôi công nghiệp sử dụng than đá làm nhiên liệu.
Trong lò nung vôi công nghiệp xảy ra 2 phản ứng hoá học chính sau: o (1) C(s) + O t 2(g) ⎯⎯ → CO2(g) o  H r 298 = –393,5 kJ/mol o (2) CaCO t 3(s) ⎯⎯ → CaO(s) + CO2(g) o  H r 298 = 178,3 kJ/mol
Biết than đá chứa 80% là carbon, còn lại là tạp chất không cháy; CaCO3 là thành phần chính của đá vôi; hiệu suất sử dụng nhiệt là 60%.
Để sản xuất được 1,0 tấn vôi sống thì cần tối thiểu bao nhiêu kg than đá (làm tròn đến hàng phần trăm)? A. 202,28. B. 168,82. C. 13,49. D. 210,12.
Câu 2. Ở một lò nung vôi công nghiệp, cứ sản xuất được 1 000 kg vôi sống cần dùng m kg than đá làm nhiên liệu. Biết rằng:
- Than đá chứa 84% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất trơ.
- Có 50% lượng nhiệt tỏa ra từ nhiên liệu được hấp thụ để phân huỷ đá vôi.
- Nhiệt tạo thành của các chất được cho trong bảng sau: Chất CaCO3(s) CaO(s) CO2(g) o Δ H (kJ/mol) -1206,9 -635,1 -393,5 f 298
Giá trị của m bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Câu 3. Ở điều kiện chuẩn, cần phải đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu gam methane CH4(g) (làm tròn đến hàng phần
trăm) để cung cấp nhiệt cho phản ứng tạo 1,5 mol CaO bằng cách nung CaCO3. Giả thiết hiệu suất các quá trình
đều là 100%. Phương trình nhiệt của phản ứng nung vôi và đốt cháy methane như sau:
(1) CaCO (s) → CaO(s) + CO (s) 3 2
(2) CH (g) + 2O (g) → CO (g) + 2H O(g) 4 2 2 2 Biết nhiệt tạo thành ( o  H f
298 ) của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau: Chất CH4(g) CO2(g) H2O(g) CaCO3(s) CaO(s) o  H f 298 (kJ/mol) –74,6 –393,5 –241,8 –1207 –635
Câu 4. Để sản xuất 112 tấn vôi sống theo phương pháp thủ công, người ta nung đá vôi với than theo phương trình CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) (1) C(s) +O2(g) → CO2(g) (2)
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc
thì tổng khối lượng khí CO2 đã thải ra môi trường là m tấn. Biết 80% nhiệt sinh ra ở phản ứng (2) chỉ để cung
cấp cho phản ứng (1) và các phản ứng xảy ra hoàn toàn và Chất CaCO3(s) CaO(s) CO2(g) o  H (kJ/mol) -1207,8 -635,1 -393,5 f 298
Giá trị của m là (kết quả làm tròn tới hàng đơn vị).
Câu 5. Cho phương trình nhiệt hóa học của phản ứng phân hủy muối calcium carbonate: o CaCO t o 3(s) ⎯⎯
→ CaO(s) + CO2(g) Δ H = +179,20kJ r 298
Nung hoàn toàn 1 tấn đá vôi (có hàm lượng CaCO3 là 80%, còn lại là tạp chất trơ) bằng nhiệt lượng đốt cháy than
đá (giả sử chỉ chứa carbon và tạp chất trơ, sản phẩm cháy chỉ có CO2), biết o  H f
298 (CO2(g)) = -393,50 kJ/mol.
Biết rằng chỉ có 71,68% lượng nhiệt đốt cháy than sử dụng cho phản ứng nung vôi. Số kmol CO2 đã thải ra trong
môi trường trong quá trình trên là bao nhiêu (1 kmol = 1000 mol)? (làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 6. Vôi sống có nhiều ứng dụng, chẳng hạn như: sản xuất vật liệu xây dựng, vật liệu chịu nhiệt, khử chua đất
trồng, tẩy uế, sát trùng và xử lí nước thải. Tuy nhiên, hiện nay, nhiều lò nung vôi thủ công hoạt động tự phát, gây
ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh. Trong khi đó, tại các lò nung vôi công nghiệp, quá trình kiểm soát
phát thải ô nhiễm được thực hiện nghiêm ngặt hơn.
Xét một lò nung vôi công nghiệp sử dụng than đá làm nhiên liệu. Giả thiết đá vôi chỉ chứa CaCO3 và để phân
hủy 1 kg đá vôi cần cung cấp một lượng nhiệt là 1800 kJ. Đốt cháy 1 kg than đá giải phóng ra một lượng nhiệt là
27.000 kJ và có 50% lượng nhiệt này được hấp thụ ở quá trình phân hủy đá vôi. Công suất của lò nung vôi là 420
tấn vôi sống/ngày. Tổng khối lượng đá vôi và than đá (tính theo tấn) mà lò nung vôi trên sử dụng mỗi ngày là bao
nhiêu? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Câu 7. Calcium oxide (CaO) còn được gọi là vôi sống, phần lớn được dùng làm vật liệu xây dựng. Ngoài ra, nó
còn được dùng để làm chất hút ẩm trong công nghiệp, khử chua, tẩy uế,… Có thể sản xuất vôi sống bằng cách
nung đá vôi (CaCO3) trong lò nung theo phương trình hoá học (1) như sau: CaCO3(s) ⎯⎯ → CaO(s) + CO2(g) (1)
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn carbon trong
lò nung theo phương trình hoá học (2): C(graphite) + O2(g) ⎯⎯ → CO2(g) (2)
Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn, hiệu suất chuyển hoá calcium carbonate thành calcium oxide là 100%. Tính
khối lượng calcium oxide sản xuất được (theo tấn, làm tròn đến hàng đơn vị) trong các quá trình trên khi đốt cháy
hoàn toàn 14,4 tấn carbon (graphite). Biết có 85% nhiệt lượng toả ra từ phản ứng (2) được cung cấp cho phản
ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành ( o  H f
298 ) của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau: Chất CaCO3(s) CO2(g) CaO(s) C(graphite) o  H f 298 (kJ.mol-1) -1206,9 -393,5 -635,1 0,0
Câu 8. Sản phẩm của quá trình nung vôi có nhiều ứng dụng trong thực tế, CaO sinh ra được sử dụng trong công
nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá học, được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước
thải công nghiệp, khử độc môi trường. Còn CO2 được dùng sản xuất CO2 lỏng phục vụ cho nhu cầu công nghiệp
và dân sinh. Quá trình nung vôi xảy ra theo phương trình hóa học (1) như sau: o t CaCO3(s) ⎯⎯⎯ → CaO(s) + CO2(g) (1)
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí
thiên nhiên hóa lỏng (chứa 96% methane, 4% ethane về thể tích) theo phương trình hóa học (2) và (3): o CH t 4(g) + 2O2(g) ⎯⎯⎯ → CO2(g) + 2H2O(g) (2) o C t 2H6(g) + 3,5O2 (g) ⎯⎯⎯ → 2CO2(g) + 3H2O(g) (3)
Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO3 là 100%. Khối lượng khí thiên nhiên
hóa lỏng là m tấn cần thiết để sản xuất 280 tấn CaO(s) trong giai đoạn trên. Biết 95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ
phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành (∆fHo298) của các chất, năng lượng
liên kết trung bình của một số liên hết hóa học ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất: Chất CaCO3(s) CaO(s) CO2(g) ∆fHo298 (kJ mol-1) -1207,6 -634,9 -393,5
Năng lượng liên kết trung bình của một số liên hết hóa học ở điều kiện chuẩn: Liên kết C–H C–C O=O C=O (CO2) O–H Eb (kJ mol-1) 414 347 498 799 464
Giá trị của m (theo tấn) là bao nhiêu (làm tròn đến hàng phần mười)?
Câu 9. Vôi sống (CaO) có nhiều ứng dụng như: sản xuất vật liệu xây dựng, vật liệu chịu nhiệt, khử chua đất
trồng, tẩy uế, sát trùng, xử lí nước thải,... Tuy nhiên, các lò nung vôi thủ công hoạt động tự phát có thể gây ô
nhiễm môi trường. Ở các lò nung vôi công nghiệp, quy trình kiểm soát phát thải được thực hiện chặt chẽ hơn.
Khảo sát một lò nung vôi công nghiệp sử dụng than đá làm nhiên liệu, giả thiết:
- Đá vôi chỉ chứa CaCO3 và cần cung cấp một nhiệt lượng 1800 kJ để phân hủy 1 kg đá vôi.
- Đốt cháy 1 kg than đá giải phóng một nhiệt lượng là 27000 kJ, trong đó 50% lượng nhiệt này được hấp thụ để phân hủy đá vôi.
- Than đá chứa 1% sulfur (ở dạng vô cơ và hữu cơ như FeS2, CaSO4, CxHySH,…) về khối lượng, 80% lượng
sulfur bị đốt cháy tạo thành SO2 và 1,6% SO2 sinh ra phát thải vào khí quyển.
- Lò có công suất 420 tấn CaO/ngày.
Nhóm nghiên cứu đã đưa ra các kết luận:
a) Phản ứng nhiệt phân đá vôi là phản ứng tỏa nhiệt.
b) Giả thiết toàn bộ lượng SO2 phát thải trong 30 ngày từ lò nung vôi trên chuyển hết thành H2SO4 trong nước
mưa với nồng độ là 2.10-5M. Nếu lượng nước mưa này rơi đều trên một vùng đất rộng 40 km2, sẽ tạo ra một trận
mưa acid với lượng mưa trung bình là 15 mm.
c) Lượng đá vôi cần sử dụng mỗi ngày là 750 tấn.
d) Lượng than đá tiêu thụ mỗi ngày là 100 tấn.
Câu 10. Vôi sống có nhiều ứng dụng như sản xuất vật liệu xây dựng, vật liệu chịu nhiệt, tẩy uế, sát trùng, xử lí
nước thải,.. Hiện nay nhiều lò nung vôi thủ công hoạt động tự phát, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường xung
quanh. Ở các lò nung vôi công nghiệp, quá trình kiểm soát phát thải ô nhiễm được thực hiện chặt chẽ hơn. Xét
một lò nung vôi công nghiệp sử dụng than đá làm nhiên liệu. Giả thiết:
+ Đá vôi chỉ chứa CaCO3 và để phân hủy 1kg đá vôi thành vôi sống cần cung cấp một lượng nhiệt là 1800 kJ
+ Đốt cháy 1kg than đá (tạo thành CO2) giải phóng ra một lượng nhiệt là 27000 kJ và có 50% lượng
nhiệt này được hấp thụ ở quá trình phân hủy đá vôi.
+ Than đá chứa 1% sulfur (S) (ở dạng vô cơ và hữu cơ như FeS2, CaSO4, CxHySH,..) về khối lượng,
80% lượng sulfur bị đốt cháy tạo thành SO2 và 1,6% lượng SO2 sinh ra phát thải vào khí quyển.
+ Công suất lò nung vôi là 420 tấn vôi sống/ngày.
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat
Đăng kí Khóa học Online – Liên hệ: Fanpage Hóa Học Thầy Đạt
Địa chỉ: https://www.facebook.com/giaibaitaphoahoc Cho các phát biểu sau:
a. Phản ứng nung đá vôi là phản ứng tỏa nhiệt.
b. Có thể dùng vôi sống khử chua đất trồng trọt, hút ẩm một số khí.
c. Khối lượng than đá mà lò nung vôi trên sử dụng mỗi ngày là 100 tấn.
d. Giả thiết toàn bộ lượng SO2 phát thải từ lò nung vôi trên trong 30 ngày chuyển hóa hết thành sulfuric acid
trong nước mưa với nồng độ là 2.10-5 M. Khi toàn bộ lượng nước mưa này rơi trên một vùng đất rộng 40 km2 thì
tạo ra một cơn mưa acid với lượng mưa trung bình là 20 mm. (Biết lượng mưa được tính bằng thể tích nước mưa chia cho diện tích mưa).
Youtube: https://www.youtube.com/hoahoc Tik Tok: https://www.tiktok.com/@hoahocthaydat